这一篇主要参考官网Workshop中Day3(PDF_link )内容,联系制作.ucf
文件,以及生成skyrmion结构
还要看2020 workshop 视频Day2中的Skyrmion部分,vdc部分看2020 workshop 视频Day1中的Visualiztion部分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 #----------------------------------------- # Unit Cell #----------------------------------------- material:file=Co.mat material:unit-cell-file = "file.ucf" #----------------------------------------- # System Dimensions: #----------------------------------------- dimensions:system-size-x = 10.0 !nm dimensions:system-size-y = 10.0 !nm dimensions:system-size-z = 2.715 !A #----------------------------------------- # Simlation attributes: #----------------------------------------- sim:total-time-steps=3000000 sim:equilibration-temperature=30 sim:equilibration-time-steps=10000 sim:time-steps-increment=1 sim:time-step=1e-16 sim:minimum-temperature=0 sim:maximum-temperature=30.0 sim:applied-field-strength=0.0 sim:cooling-time=100!ps sim:cooling-function=gaussian #----------------------------------------- # Program and integrator details #----------------------------------------- sim:program=field-cool sim:integrator=llg-heun #----------------------------------------- # data output #----------------------------------------- output:output-rate=10000 output:real-time output:temperature output:mean-magnetisation-length output:magnetisation-length output:magnetisation output:mean-susceptibility config:atoms config:atoms-output-rate=100000
Co.mat
file
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 #----------------------------------------- # Number of Materials #----------------------------------------- material:num-materials=1 #----------------------------------------- # Material 1 Cobalt Generic #----------------------------------------- material[1]:material-name=Co material[1]:damping-constant=1.0 material[1]:initial-spin-direction=random material[1]:atomic-spin-moment=1.72 !muB material[1]:uniaxial-anisotropy-constant=5e-23
file.ucf
file
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 #Unit cell size: 2.715 2.715 2.715 #Unit cell vectors: 1 0 0 0 1 0 0 0 1 # Atoms num_atoms, num_materials;id cx cy cz mat cat hcat: 1 0 0 0 0 0 1 0 # Interactions n exctype; IID i j dx dy dz Jxx Jxy Jxz Jyx Jyy Jyz Jzx Jzy Jzz: 4 tensorial 0 0 0 1 0 0 1.6e-22 0 -1.60e-22 0 1.6e-22 0 1.60e-22 0 1.6e-22 1 0 0 0 1 0 1.6e-22 0 0 0 1.6e-22 -1.60e-22 0 1.60e-22 1.6e-22 2 0 0 -1 0 0 1.6e-22 0 1.60e-22 0 1.6e-22 0 -1.60e-22 0 1.6e-22 3 0 0 0 -1 0 1.6e-22 0 0 0 1.6e-22 1.60e-22 0 -1.60e-22 1.6e-22
这样一个体系,我的PC i7-3770的CPU跑了大概10min。
Vdc .xyz
结构
Povray画图
调参数
Povray 标签与animation
修改其中的Set_Camera_Sky(<0,0,1>)
为 Set_Camera_Sky(<1,0,0>)
,然后运行
图会从上面的菱形变成正方形(角度不同)。然后制作gif动画:
1 convert -delay 10 -loop 0 *.png animation.gif
加磁场Field Cooling
1 sim:applied-field-strength=4.0
这是在Day3 幻灯片开始的地方就建议的磁场(单位Tesla)。
结果:
再看Visualization (vdc,PovRay)
其实都写在Maunal里了,Manual第五章Visualization。如果你发现你的Manual第五章不是Visualization,请注意找到新版手册,不在官网,而是github里面Manual目录,注意是**develop
**分支而不是默认的master
分支,里面tex文档自己用XeTeX编译。
vdc-PovRay绘图中的两者分工:
vdc:生成原子位置文件。磁矩上色方案,体系切片(部分展示体系)。生成spins.pov,以及spinsXXXXXX.inc文件以备PovRay处理。
PovRay:渲染的分辨率,观察者角度等等细节问题
两者都是可以按照要求进行部分数据的处理。
这里有几个需要提到的参数:
通过更改colourmap来更改颜色,默认CBWR(cyclic blue-white-red),也就是+z红,-z蓝,中间白。skyrmion应该用那个C2
这个彩虹色来表示方向
1 vampire目录/util/vdc/vdc --povray --colourmap C2 --3D --frame-start 25 --frame-final 30
--3D
磁矩在x方向大小决定颜色明暗。配合C2
色图使用。
-frame-start 25
开始帧
--frame-final 30
结束帧
1 povray -W3600 -H2700 +A0.3 +KFI20 +KFF30 spins.pov
-W3600 -H2700
图片宽,高
+A0.3
抗锯齿,太细节了。。
+KFI20 +KFF30
初始帧,结束帧(Manual里面明显写反了)
画出的skyrmion:
怪怪的,因为坐标不对。colormap在yz平面方向彩虹色,x方向明暗。我们希望xy平面彩色,z方向明暗。
1 2 vampire目录/util/vdc/vdc --povray --colourmap C2 --3D --frame-start 25 --frame-final 30 --vector-z 1,0,0 --vector-x 0,0,1 povray -W3600 -H2700 +A0.3 +KFF30 +KFI25 spins.pov
这正常了。
但是不知道--vector-z 0,1,0 --vector-x 0,0,1
给的图片结果就很奇怪