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atk:弹性常数

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atk:弹性常数 [2018/05/16 14:54] – [运用DFT计算弹性常数] fermiatk:弹性常数 [2018/08/22 21:39] (当前版本) – [弹性常数] fermi
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 ====== 弹性常数 ====== ====== 弹性常数 ======
  
-Virtual NanoLab 和 Atomistix ToolKit 可以提供非常简单的方法计算**任意块体的弹性常数**。该方法具有普遍适用性,极易与密度泛函理论(ATK-DFT)、半经验方法(ATK-SE)、经典势(ATK-ForceField)结合使用。在本教程中,您将学习如何借助 ATK 计算弹性常数。+QuantumATK 提供非常简单的方法计算 **任意块体的弹性常数**。该方法具有普遍适用性,极易与密度泛函理论(ATK-DFT)、半经验方法(ATK-SE)、经典势(ATK-ForceField)结合使用。在本教程中,您将学习如何借助 QuantumATK 计算弹性常数。
  
 <WRAP center important 100%> <WRAP center important 100%>
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 应力和应变张量总是组成对称的 3×3 矩阵,因此它们可以通过 Voigt notation 表示法用 6 个矢量简洁地表达。 应力和应变张量总是组成对称的 3×3 矩阵,因此它们可以通过 Voigt notation 表示法用 6 个矢量简洁地表达。
  
-$$\boldsymbol{\sigma} = ( \sigma_{xx},\sigma_{yy},\sigma_{zz},\sigma_{yz},\sigma_{xz},\sigma_{xy} ) ,$$+$$ 
 +\boldsymbol{\sigma} = ( \sigma_{xx},\sigma_{yy},\sigma_{zz},\sigma_{yz},\sigma_{xz},\sigma_{xy} ) , 
 +$$
  
  
  
-$$\boldsymbol{\varepsilon} = ( \varepsilon_{xx},\varepsilon_{yy},\varepsilon_{zz},2\varepsilon_{yz},2\varepsilon_{xz},2\varepsilon_{xy} ).$$+$$ 
 +\boldsymbol{\varepsilon} = ( \varepsilon_{xx},\varepsilon_{yy},\varepsilon_{zz},2\varepsilon_{yz},2\varepsilon_{xz},2\varepsilon_{xy} ). 
 +$$
  
 应力张量和给定应变矢量的线性关系可以表达为: 应力张量和给定应变矢量的线性关系可以表达为:
  
-$$\boldsymbol{\sigma} = \boldsymbol{C} \cdot \boldsymbol{\varepsilon} ,$$+$$ 
 +\boldsymbol{\sigma} = \boldsymbol{C} \cdot \boldsymbol{\varepsilon} , 
 +$$
  
 这里的 $\boldsymbol{C}$ 是包含**弹性常数**的 6×6 对称矩阵。 这里的 $\boldsymbol{C}$ 是包含**弹性常数**的 6×6 对称矩阵。
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 随着晶体对称性的增高,矩阵 $\boldsymbol{C}$ 中独立项数目越少。例如,在立方晶体中只有 $C_{11}$、$C_{12}$ 和 $C_{44}$ 这 3 个独立项: 随着晶体对称性的增高,矩阵 $\boldsymbol{C}$ 中独立项数目越少。例如,在立方晶体中只有 $C_{11}$、$C_{12}$ 和 $C_{44}$ 这 3 个独立项:
  
-$$\begin{split}\begin{pmatrix}+$$ 
 +\begin{split}\begin{pmatrix}
 \sigma_1 \\ \sigma_1 \\
 \sigma_2 \\ \sigma_2 \\
行 53: 行 60:
 \varepsilon_5 \\ \varepsilon_5 \\
 \varepsilon_6 \\ \varepsilon_6 \\
-\end{pmatrix}\end{split}$$+\end{pmatrix}\end{split} 
 +$$
  
 为了获得弹性常数,需要在模拟的晶胞上沿选定的应变矢量上施加一个小的形变 $\eta$,计算产生的应力张量。通过拟合每个 Vogit 应力和对应的应变矢量组成的 $\sigma_i(\eta)$ 曲线就可得到线性应力分布情况。然后将弹性常数作为计算线性方程组的最小二乘解,同时考虑晶体的对称性。 为了获得弹性常数,需要在模拟的晶胞上沿选定的应变矢量上施加一个小的形变 $\eta$,计算产生的应力张量。通过拟合每个 Vogit 应力和对应的应变矢量组成的 $\sigma_i(\eta)$ 曲线就可得到线性应力分布情况。然后将弹性常数作为计算线性方程组的最小二乘解,同时考虑晶体的对称性。
行 147: 行 155:
  
 日志文件底部显示有弹性常数矩阵,且与使用了 Stillinger-Weber 势的文献中的结果高度吻合 <color #ed1c24>[Cow88]</color> 日志文件底部显示有弹性常数矩阵,且与使用了 Stillinger-Weber 势的文献中的结果高度吻合 <color #ed1c24>[Cow88]</color>
 +$$
  \begin{split}\begin{align}  \begin{split}\begin{align}
  C_{11} &= 151.4\, \mathrm{GPa}, \\  C_{11} &= 151.4\, \mathrm{GPa}, \\
行 153: 行 161:
  C_{44} &= 56.4\, \mathrm{GPa}.  C_{44} &= 56.4\, \mathrm{GPa}.
 \end{align}\end{split}     \end{align}\end{split}    
 +$$
  
  
atk/弹性常数.1526453683.txt.gz · 最后更改: 2018/05/16 14:54 由 fermi

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