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lhtlx95新蟲 (小有名氣)
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用castep計(jì)算單斜晶系彈性常數(shù)的問題 已有1人參與
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最近利用castep計(jì)算某一層狀硅酸鹽（單斜晶系）的彈性常數(shù)，計(jì)算過程中遇到一些問題，想請(qǐng)大家指教！ 1、castep中彈性常數(shù)的算法是在給定的一系列的應(yīng)變模式下進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，而且是只優(yōu)化原子位置，而不優(yōu)化晶格常數(shù)。然后計(jì)算應(yīng)力，再利用應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行擬合，得到彈性常數(shù)。（不知道我理解的對(duì)不對(duì)，請(qǐng)大家指教）。而對(duì)于單斜晶系，晶角beta不是90度，所以計(jì)算出的彈性常數(shù)應(yīng)該和坐標(biāo)系的選擇有關(guān)系。我測(cè)試選擇了兩種坐標(biāo)系（在orientation convention里修改），一種是C along Z,A in XZ plane（即Y和AC平面垂直），另一種是A along X,B in XY plane（即Z和AB平面垂直），顯然兩種坐標(biāo)系Z方向不同。然后分別進(jìn)行彈性模量的計(jì)算，但我發(fā)現(xiàn)在同一應(yīng)變模式，比如Z方向加應(yīng)變0.003，兩種坐標(biāo)系下加應(yīng)變后，晶格長度完全相同�。�！ C along Z,A in XZ plane坐標(biāo)系下elastic constants 21 cpingxingz 6 11.7_cij__3__1.castep文件中的晶格常數(shù)： Lattice parameters(A) Cell Angles a = 5.175224 alpha = 91.304789 b = 8.993333 beta = 101.075310 c = 9.368014 gamma = 89.792157 A along X,B in XY plane坐標(biāo)系下elastic constants 21 apingxingx 6 11.7_cij__3__1.castep文件中的晶格常數(shù)： Lattice parameters(A) Cell Angles a = 5.175224 alpha = 91.304789 b = 8.993333 beta = 101.075310 c = 9.368014 gamma = 89.792157 但我認(rèn)為在不同坐標(biāo)系下，都給Z方向加0.003的應(yīng)變后，晶格常數(shù)應(yīng)該有所不同！所以我懷疑是不是我坐標(biāo)系設(shè)置沒有對(duì)! 但進(jìn)一步看，不同坐標(biāo)系下，都給Z方向加0.003的應(yīng)變后，計(jì)算得到的應(yīng)力又不相同。 所以很困惑，castep中應(yīng)變是按照什么原理加的？？？？ 2、計(jì)算彈性模量過程中如果截?cái)嗄苓x600eV，收斂的比較好！如下： +-----------+-----------------+-----------------+------------+-----+ <-- BFGS | Parameter | value | tolerance | units | OK? | <-- BFGS +-----------+-----------------+-----------------+------------+-----+ <-- BFGS | dE/ion | 1.452405E-008 | 1.000000E-006 | eV | Yes | <-- BFGS | |F|max | 1.271911E-003 | 2.000000E-003 | eV/A | Yes | <-- BFGS | |dR|max | 3.237645E-005 | 1.000000E-004 | A | Yes | <-- BFGS +-----------+-----------------+-----------------+------------+-----+ <-- BFGS BFGS: Geometry optimization completed successfully. 但如果其他參數(shù)不變，只是把截?cái)嗄芴岣叩?000eV，優(yōu)化的結(jié)果就不收斂，還出現(xiàn)了以下的警告： BFGS: Warning - looks like this system is as converged as possible. Maybe your geometry convergence tolerances are too tight? BFGS: finished iteration 23 with enthalpy= -1.16912502E+004 eV +-----------+-----------------+-----------------+------------+-----+ <-- BFGS | Parameter | value | tolerance | units | OK? | <-- BFGS +-----------+-----------------+-----------------+------------+-----+ <-- BFGS | dE/ion | 8.287700E-008 | 1.000000E-006 | eV | Yes | <-- BFGS | |F|max | 2.499152E-003 | 2.000000E-003 | eV/A | No | <-- BFGS | |dR|max | 4.845477E-004 | 1.000000E-004 | A | No | <-- BFGS +-----------+-----------------+-----------------+------------+-----+ <-- BFGS BFGS: Geometry optimization completed successfully. 請(qǐng)問大家這是為什么？好像彈性模量對(duì)截?cái)嗄芎蚄點(diǎn)的要求比較高，為什么提高截?cái)嗄芊炊皇諗浚?br /> 3、我計(jì)算的彈性模量結(jié)果（先按三斜晶系計(jì)算）： id i j Cij (GPa) 1 1 1 187.87374 +/- 3.438 2 2 2 195.89126 +/- 3.629 3 3 3 62.89919 +/- 3.909 4 4 4 38.06517 +/- 1.711 5 5 5 29.04281 +/- 2.239 6 6 6 77.15969 +/- 0.653 7 1 2 47.91224 +/- 1.692 8 1 3 11.66727 +/- 2.152 9 1 4 -0.98254 +/- 0.958 10 1 5 -32.19545 +/- 1.928 11 1 6 -9.58425 +/- 0.946 12 2 3 6.24273 +/- 1.583 13 2 4 5.91387 +/- 1.170 14 2 5 -13.29736 +/- 2.272 15 2 6 2.85261 +/- 1.039 16 3 4 4.28390 +/- 1.030 17 3 5 5.48421 +/- 2.970 18 3 6 -2.06920 +/- 0.943 19 4 5 -3.76064 +/- 1.397 20 4 6 -10.32344 +/- 0.630 21 5 6 -3.20257 +/- 1.044 后面的偏差和文獻(xiàn)比較起來偏大，不知該如何調(diào)整？ 4、我看到論壇里有蟲友說可以用提腳本文件的方法計(jì)算彈性模量，不知利用腳本文件和直接計(jì)算有什么不同？ |
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lhtlx95
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6樓2014-12-23 16:41:46
【答案】應(yīng)助回帖
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對(duì)于樓主的第二個(gè)問題：為什么增加截?cái)嗄軙?huì)不收斂，我理解的是因?yàn)樵黾咏財(cái)嗄軐?duì)應(yīng)的計(jì)算精度就會(huì)增加，就相當(dāng)于給結(jié)構(gòu)一個(gè)更小的偏差標(biāo)準(zhǔn)，所以才會(huì)不收斂，我最近在幾何優(yōu)化時(shí)也出現(xiàn)了這個(gè)問題，想問一下你有沒有在不改變精度的情況下解決了這個(gè)問題？ “BFGS: Warning - looks like this system is as converged as possible. Maybe your geometry convergence tolerances are too tight?” |
7樓2015-03-20 17:15:33
yuxian_521
新蟲 (初入文壇)
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樓主，您好。我看了一下您計(jì)算的單斜晶系的彈性常數(shù)結(jié)果，我發(fā)現(xiàn)結(jié)果是C15比較大，而C16較小，可以近似為零。那么可以認(rèn)為C15是獨(dú)立的彈性常數(shù)，C16不是�？墒俏以诳次墨I(xiàn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)有些人寫的是C16是獨(dú)立的彈性常數(shù)，而C15是零，而有些人則是相反的，我想請(qǐng)問一下哪個(gè)是正確的？ 還有不同的坐標(biāo)系算出來的彈性常數(shù)數(shù)值不同，但是獨(dú)立的彈性常數(shù)還是一樣的，是這樣么？ 謝謝！ |
8樓2015-08-05 10:23:10
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