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bjwang鐵桿木蟲(chóng) (正式寫(xiě)手)
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[求助]
VASP計(jì)算二維體系應(yīng)力中的單位問(wèn)題：KB or N/M（牛/米）? 已有1人參與
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利用改變晶格常數(shù)的方法計(jì)算應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系（stress-strain curve）：epsilon = (a-a_{0})/a_{0}； 具體計(jì)算中：設(shè)置ISIF = 2，真空層取1nm。 驗(yàn)證2D的石墨烯在5%的形變下的應(yīng)力（文獻(xiàn)中的計(jì)算值近似為150N/M或40GPa） 但我在OUTCAR中找到 “in kB -150.63161”，單位是KB。 1，換算成GPa 按照1KB=0.1GPa，我的結(jié)果150.63161KB=15.6GPa，與40GPa不符； 2，換算成N/M 150.63161KB=15.6GPa=15.6*10^9牛/米平方， 那么按照有關(guān)文獻(xiàn)的說(shuō)法，算二維體系的應(yīng)力，考慮單位長(zhǎng)度上的力，而不是單位面積上的，即單位要表示為牛/米， 牛/米平方要乘上真空層的厚度（這個(gè)不確定）？ 但結(jié)果也不對(duì)：15.6*10^9牛/米平方*1nm=15.6N/M，和文獻(xiàn)中的150N/M剛好錯(cuò)了一個(gè)數(shù)量級(jí)。 但有個(gè)帖子（http://www.gaoyang168.com/html/201406/7592923.html）說(shuō)，在vasp計(jì)算石墨烯的楊氏模量中，單位就是N/M（為什么？？？） 那上面的應(yīng)力的單位也應(yīng)是N/M? 如果是這樣，結(jié)果就和文獻(xiàn)符合的很好，但是我上面的換算過(guò)程哪里有問(wèn)題呢？ 還是計(jì)算有問(wèn)題？ 謝謝各位！ 附計(jì)算結(jié)果 FORCE on cell =-STRESS in cart. coord. units (eV): Direction XX YY ZZ XY YZ ZX -------------------------------------------------------------------------------------- Alpha Z 11.84580 11.84580 11.84580 Ewald 1223.83420 1231.72516 -1753.82933 0.00000 0.00000 0.00000 Hartree 1199.50298 1201.90716 -1177.06490 0.00000 0.00000 0.00000 E(xc) -57.55665 -57.59624 -59.87916 0.00000 0.00000 0.00000 Local -2603.83155 -2612.99666 2720.52797 0.00000 0.00000 0.00000 n-local -12.23578 -13.54492 -12.15478 0.08818 0.00000 0.00000 augment -1.40512 -1.40962 -1.31894 0.00000 0.00000 0.00000 Kinetic 229.49916 238.74199 271.32154 -4.37353 0.00000 0.00000 Fock 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ------------------------------------------------------------------------------------- Total -10.34696 -1.32733 -0.55181 0.00000 0.00000 0.00000 in kB -150.63161 -19.32335 -8.03326 0.00000 0.00000 0.00000 external pressure = -59.33 kB Pullay stress = 0.00 kB 附文獻(xiàn)stress-strain curve圖： N每M.png GPa.png |
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bjwang
鐵桿木蟲(chóng) (正式寫(xiě)手)
- 應(yīng)助: 4 (幼兒園)
- 金幣: 5860.3
- 散金: 94
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- 在線(xiàn): 556.3小時(shí)
- 蟲(chóng)號(hào): 250077
- 注冊(cè): 2006-05-08
- 專(zhuān)業(yè): 凝聚態(tài)物性 II ：電子結(jié)構(gòu)
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利用vasp計(jì)算低維體系的應(yīng)力單位問(wèn)題（主題有誤，以石墨烯拉5%為例，現(xiàn)更新匯總?cè)缦拢?br />
a，對(duì)二維體系: 以N/M為單位，結(jié)果要乘以真空層厚度 轉(zhuǎn)換如下： 150.63161KB*1nm=15.06GPa*1nm=15.06*10^9牛/米平方*1nm=15.06N/M 和文獻(xiàn)PRL 102, 235502 (2009)還是可以相比的。 以Gpa為單位，結(jié)果要先乘以真空層厚度算出單位長(zhǎng)度上的力，再除以石墨烯的實(shí)際厚度（這里取石墨的層間距3.4埃），在上面基礎(chǔ)上： 15.06N/M除以3.4埃=44.29Gpa，基本和文獻(xiàn)一致。 b，對(duì)一維體系（參考上面的思路，驗(yàn)證了一些一維體系，至少數(shù)量級(jí)是對(duì)的）： 算出kb的結(jié)果要轉(zhuǎn)化為GPa：計(jì)算值（kb）*真空層面積/(帶寬*層間距) 以上處理方法是否合適（先不考慮精度）？歡迎批評(píng)指正  。另外，也看了一些結(jié)合vasp來(lái)算應(yīng)力的，比如PHYSICAL REVIEW B 85, 125428 (2012)，但只有理論和結(jié)果，不知具體如何操作的  ，哪位有需要或興趣共同探討一下，先謝過(guò)了。 |
6樓2016-03-29 13:22:05
【答案】應(yīng)助回帖
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
bjwang: 金幣+10, ★★★很有幫助, 謝謝！乘以厚度的爭(zhēng)議我知道，但上面乘以真空層厚度還是數(shù)量級(jí)不對(duì)呀？另外，不知通過(guò)3D如何轉(zhuǎn)化為2D的應(yīng)力？ 2016-03-27 20:57:42
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
bjwang: 金幣+10, ★★★很有幫助, 謝謝！乘以厚度的爭(zhēng)議我知道，但上面乘以真空層厚度還是數(shù)量級(jí)不對(duì)呀？另外，不知通過(guò)3D如何轉(zhuǎn)化為2D的應(yīng)力？ 2016-03-27 20:57:42
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嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，VASP 給出的3D 的應(yīng)力，你需要轉(zhuǎn)化成2D 的。 乘以thickness，但是這個(gè)做法是有爭(zhēng)議的，如果你看了一些文章的話(huà)。 另外，能把你上面提到的文獻(xiàn)題目貼出來(lái)嗎？ 讓大家都學(xué)習(xí)下。 |
2樓2016-03-27 20:22:02
bjwang
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3樓2016-03-27 20:59:15
bjwang4樓2016-03-28 14:49:47
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