FPTE软件包是有限压力温度弹性常数计算工具的集合。其特点包括但不限于用DFT软件包VASP得到二阶弹性张量的应力应变法,以及温度相关弹性常数的从头算分子动力学方法。包裹是免费的。。。
FPTE的Python项目详细描述
有限压力温度弹性(FPTE)封装
来自应力-应变关系的弹性刚度系数:
根据虎克定律,微变形晶体的二阶应力和应变张量与
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其中四阶张量cijkl和sijkl分别称为弹性刚度系数和弹性柔度常数。这里我们讨论弹性刚度系数cijkl,它控制了nie应变下适当的应力-应变关系。一般来说,我们可以写作
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其中X和X是变形前后的坐标。通常有81个独立的刚度系数;但是,由于需要完全的Voigt对称性,这个数字减少到21个。在Voigt表示法(cij)中,弹性常数形成一个对称的6x6矩阵
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在单后缀表示法(从1到6)中,我们也可以使用应力和应变的矩阵表示法
美元$$ 以及
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其中应力分量为σ1=σxx;σ2=σyy;σ3=σzz;σ4=σyz;σ5=σzx;σ6=σxy;应变分量为ε1=εxx;ε2=εyy;ε3=εzz;ε4=εyz;ε5=εzx;ε6=εxy。当晶格在应变(ε)下变形时,新的晶格矢量a与旧矢量^{str1}$a0由^{str1}$a=(I+ε)^{str1}$a0关联,其中I是单位矩阵。应力-应变关系可由
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晶体中对称性的存在进一步减少了独立cij的数目。具有最高对称性的立方晶体的特征是独立弹性常数c11、c12和c44的数目最少(只有三个),用矩阵表示法是
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Crystal System | Space Group Number | No. of Elastic Constants |
---|---|---|
^{ | 195-230 | 3 |
^{ | 168-194 | 5 |
^{ | 143-167 | 6-7 |
^{ | 75-142 | 6-7 |
^{ | 16-74 | 9 |
^{ | 3-15 | 13 |
^{ | 1 and 2 | 21 |
Note: For more information regarding the second-order elastic constant see reference:
- 在
Golesorkhtabar,Rostam等,“弹性:从第一性原理计算二阶弹性常数的工具”,《计算机物理通讯》184,第8期(2013):1861-73。在
在 - 在
Karki,Bijaya B.“地球下地幔主要硅酸盐和氧化物矿物的高压结构和弹性”,1997年。在
在 - 在
巴伦,泰克,还有ML Klein。“应力作用下固体的二阶弹性常数”,《物理学会学报》85,第3期(1965):523。在
在
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