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donggaomin

金蟲 (正式寫手)

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[求助] 請計算過加靜水壓下體系的性質的高手幫忙看看-----加壓下的壓電系數

祝各位五一節(jié)快樂！
下面是我計算壓電系數的步驟，請各位大俠看一下（用下面的步驟重復吳志剛的那篇PRL時，得出的結果和文獻的變化趨勢是一樣的，但是e15的大小卻約等于文獻結果的一半，我分別用LDA和GGA算過，但結果差不多，也改變過精度，還是不行，所以我懷疑我的計算過程有問題，所以請各位幫忙看一下）：
文獻中的結果：

我計算的結果（縱坐標的負值不用管，只看大小，因為這只是與相對的方向有關）：

（下面以我計算靜水壓力P=8GPa時的步驟為例子說明）
一、優(yōu)化原子坐標及晶格常數
INCAR：
SYSTEM = PbTiO3_p4mm
ENCUT = 800
ISTART = 0
ICHARG = 2
ISMEAR = 0; SIGMA = 0.2
NSW = 60; IBRION = 2
EDIFF = 1E-5
EDIFFG = -1E-2
ISIF = 3
POTIM = 0.2
PREC = High
LWAVE = .FALSE.
LCHARG =.FALSE.

KPOINTS：(后面采用同一個KPOINTS）
Kpoints
0
Monkhorst-pack
11 11 11
0 0 0

POSCAR：
PbTiO3_p4mm 3
1.000000000000000
   3.9020000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000
   0.0000000000000000 3.9020000000000000 0.0000000000000000
   0.0000000000000000 0.0000000000000000 4.1550000000000000
3 1 1
Direct
  0.5000000000000000  0.5000000000000000  0.1131297125826391
  0.5000000000000000  0.0000000000000000  0.6196488104654303
  0.0000000000000000  0.5000000000000000  0.6196488104654303
  0.5000000000000000  0.5000000000000000  0.5397451459032098
  0.0000000000000000  0.0000000000000000 -0.0047183237261610

POTCAR：LDA （O Ti Pb）（后面采用同一個POTCAR）

結果為：
CONTCAR：
PbTiO3_p4mm 3
1.000000000000000
   3.8646149601818020 0.0000000000000000 0.0000000000000000
   0.0000000000000000 3.8646149601818020 0.0000000000000000
   0.0000000000000000 0.0000000000000000 4.0560945114966480
O Ti Pb
3 1 1
Direct
  0.5000000000000000  0.5000000000000000  0.1035077853086349
  0.5000000000000000  0.0000000000000000  0.6148831221823548
  0.0000000000000000  0.5000000000000000  0.6148831221823548
  0.5000000000000000  0.5000000000000000  0.5451943700111713
  0.0000000000000000  0.0000000000000000  0.0089857560060325

二、加靜水壓并優(yōu)化原子位置和晶格常數
cp CONTCAR POSCAR
INCAR：
SYSTEM = PbTiO3_p4mm
ENCUT = 800
ISTART = 0
ICHARG = 2
ISMEAR = 0; SIGMA = 0.2
NSW = 60; IBRION = 2
EDIFF = 1E-5
EDIFFG = -1E-2
ISIF = 3
PSTRESS = 80
POTIM = 0.2
PREC = High
LWAVE = .FALSE.
LCHARG =.FALSE.

KPOINTS,POTCAR 同上
結果：
CONTCAR：
PbTiO3_p4mm
1.000000000000000
   3.8347769794747630 0.0000000000000000 0.0000000000000000
   0.0000000000000000 3.8347769794747630 0.0000000000000000
   0.0000000000000000 0.0000000000000000 3.8969610358476200
O Ti Pb
3 1 1
Direct
  0.5000000000000000  0.5000000000000000  0.0882145213088690
  0.5000000000000000  0.0000000000000000  0.6050703395668161
  0.0000000000000000  0.5000000000000000  0.6050703395668161
  0.5000000000000000  0.5000000000000000  0.5550015891094247
  0.0000000000000000  0.0000000000000000  0.0340973661386298

三、計算壓電常數
先做一次ISIF=2的原子坐標馳豫
INCAR：
SYSTEM = PbTiO3_p4mm
ENCUT = 800
ISTART = 0
ICHARG = 2
ISMEAR = 0; SIGMA = 0.2
NSW = 60; IBRION = 2
EDIFF = 1E-5
EDIFFG = -1E-2
ISIF = 2
PSTRESS = 80
POTIM = 0.2
PREC = High
LWAVE = .FALSE.
LCHARG =.FALSE.
再計算壓電常數
CP CONTCAR POSCAR
INCAR：
SYSTEM = PbTiO3_p4mm
ENCUT = 800
LEPSILON=.TRUE.
IBRION= 8
PSTRESS= 80
ISTART = 0
ICHARG = 2
PREC = High
LWAVE = .FALSE.
LCHARG =.FALSE.

KPOINTS，POTCAR同上
結果：
e33 = 7.4546  e15 = 9.88125
文獻結果：e33約等于8，  e15約等于50
也就是說e33的值和文獻差不多，但e15數值差很大

（另外，我去掉上一個INCAR中的PSTRESS= 80，計算結果一樣）
（去掉PREC = High，用ENCUT =1200計算，結果也差不多）
（我改用GGA計算過，結果也沒變多少）

各位高手，您看上面的步驟中我有沒有用錯參數的地方？

[ Last edited by donggaomin on 2011-5-1 at 10:52 ]

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1樓 2011-05-01 10:49:16

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樓主你好，請問你添加LEPSILON=.TRUE.后，OUTCAR中的 PIEZOELECTRIC TENSOR for field in x, y, z (C/m^2)和PIEZOELECTRIC TENSOR IONIC CONTR for field in x, y, z (C/m^2)分別代表什么？是e33么？非常感謝

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8樓2014-08-21 15:27:40

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jghe

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★ ★
youzhizhe(金幣+2): 謝謝交流。 2011-05-02 09:15:02

我覺得你應該用腳小體積的方法加靜水壓，用PSTRESS給出的結果不是很可靠。用E—V 結果再根據狀態(tài)方程給出的壓力應該比較可靠。彈性常數沒算過，應該跟體積關系很密切
如果結果已經收斂了，你用再大的ENCUT沒有任何意義

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2樓2011-05-02 02:31:14

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donggaomin

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youzhizhe(金幣+1, 1ST強帖+1): 謝謝交流。 2011-05-02 19:57:20
youzhizhe(金幣-1, 1ST強帖-1): 操作錯誤，抱歉。 2011-05-02 19:58:00

引用回帖:

Originally posted by jghe at 2011-05-02 02:31:14:
我覺得你應該用腳小體積的方法加靜水壓，用PSTRESS給出的結果不是很可靠。用E—V 結果再根據狀態(tài)方程給出的壓力應該比較可靠。彈性常數沒算過，應該跟體積關系很密切
如果結果已經收斂了，你用再大的ENCUT沒有任 ...

謝謝！
有兩個小疑問，還請您解答一下：

疑問一、對每一個相，優(yōu)化得V0后，改變V，手算出a,c（要保持a/c的值不變）；然后做固定體積的優(yōu)化(ISIF=4)，將優(yōu)化得到再進行一次靜態(tài)的總能計算，得到這10來個體積點下的總能。

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3樓2011-05-02 15:10:41

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youzhizhe(金幣+1): 謝謝交流。以后回帖時稍微注意就是了，呵呵。 2011-05-02 19:57:39
youzhizhe(金幣-1): 操作錯誤，抱歉。以后回帖時稍微注意就是了。 2011-05-02 19:58:39

引用回帖:

Originally posted by donggaomin at 2011-05-02 15:10:41:

謝謝！
有兩個小疑問，還請您解答一下：

疑問一、對每一個相，優(yōu)化得V0后，改變V，手算出a,c（要保持a/c的值不變）；然后做固定體積的優(yōu)化(ISIF=4)，將優(yōu)化得到再進行一次靜態(tài)的總能計算，得 ...

不好意思！還沒有寫完就錯按了回車鍵。

  疑問一、以下我對減小體積加壓的理解正確嗎（四方相）？
            對每一個相，優(yōu)化得V0后，改變V，手算出a,c（要保持a/c的值不變）；然后做固定體積的優(yōu)化(ISIF=4)，將優(yōu)化得到再進行一次靜態(tài)的總能計算，得到這10來個體積點下的總能。
         用EOS擬合出P-V后，對于每一個P，有一個V。這個P就是所加壓強。要計算其它性質時，就直接用這個V根據a/c比例不變計算出a和c，然后做固定體積的優(yōu)化(ISIF=4)得到CONTCAR，用這個CONTCAR 直接變成POSCAR，計算其它性質。

疑問二，有些物質的相，是在加壓下才出現，比如PbTiO3在零壓下為四方相，加壓到9GPa為單斜相，上面的加壓法能壓出單斜相嗎？

謝謝！

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4樓2011-05-02 15:28:53

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★
donggaomin(金幣+2): 咱們可以多交流，計算過程詳見上面說明 2011-05-06 22:45:10
youzhizhe(金幣+1): 謝謝交流。 2011-05-12 19:51:43

引用回帖:

Originally posted by donggaomin at 2011-05-02 15:28:53:
不好意思！還沒有寫完就錯按了回車鍵。

疑問一、以下我對減小體積加壓的理解正確嗎（四方相）？
對每一個相，優(yōu)化得V0后，改變V，手算出a,c（要保持a/c的值不變）；然后做固定體積的優(yōu)化( ...

我目前也正在計算壓力下的性質，我覺得您的理解很正確，我也正在試試計算。另外，您能說說您的壓電常數怎么計算的嗎？謝謝

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5樓2011-05-04 09:17:29

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donggaomin

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引用回帖:

Originally posted by xx2008 at 2011-05-04 09:17:29:
我目前也正在計算壓力下的性質，我覺得您的理解很正確，我也正在試試計算。另外，您能說說您的壓電常數怎么計算的嗎？謝謝

再計算壓電常數
CP CONTCAR POSCAR
INCAR：
SYSTEM = PbTiO3_p4mm
ENCUT = 800
LEPSILON=.TRUE.
IBRION= 8
PSTRESS= 80
ISTART = 0
ICHARG = 2
PREC = High
LWAVE = .FALSE.
LCHARG =.FALSE.

我現在是這樣算的，但是在加壓下，的壓電系數不準，所以我才出了這一個貼子，如果你算加壓下的壓電系數算對了，請貼出來讓我也學習一下，共同進步，交流

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6樓2011-05-04 11:35:03

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引用回帖:

507204樓: Originally posted by donggaomin at 2011-05-04 11:35:03
再計算壓電常數
CP CONTCAR POSCAR
INCAR：
SYSTEM = PbTiO3_p4mm
ENCUT = 800
LEPSILON=.TRUE.
IBRION= 8
PSTRESS= 80
ISTART = 0
ICHARG = 2
PREC = High
LWAVE = .FALSE.
LCHARG =.FALSE.

我現在 ...

你好，壓電系數是否分電子貢獻和離子貢獻兩部分，你的這個參數能將兩個部分都算出來嗎？
謝謝！

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未來就是現在

7樓2012-09-14 16:03:54

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一定要精通MaterialsStudios,VASP.

9樓2014-11-27 17:13:18

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樓主，我最近也在計算壓電，和你遇到的情況類似，請問樓主解決了嗎？

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10樓2016-03-24 09:51:50

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