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【求助】弹性常数可以是负值吗

作者 zxzj05: 来源: 小木虫 750 15 举报帖子

我在计算某合金时，计算的弹性常数其中一个为负数，
但是，掺杂别的元素形成的合金，有的为负，也有的为正，
这样基本可以确定不是结构问题了。
在结构优化＆弹性计算时，K点、Ecut、收敛精度都取代尽可能最高了，GGA/LDA也都算过，模守恒＆USPP也都做过，
都无法改变那个为负数的弹性常数。
想请大家共同讨论一下这个问题，
希望给出建议＆帮助！返回小木虫查看更多

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精华评论

casjxm

完全可能，根据弹性常数的定义，正负只是方向问题，绝对值才是大小（个人观点）
yzcluster

把你的弹性刚度系数，弹性顺服系数等等都贴上来。
guifan

有正负是正常的，根据Born弹性稳定性准则，对于立方晶体C44<0，则该晶体是不稳定的
不过提醒一下，可能是设置弹性常数的计算参数时出现了问题，导致弹性常数为负
yzcluster

如果我印象没错的话，BORN曾经预言对立方晶系来说，一切不为0的弹性系数均为正值。而且要满足C11>C12。（你可以再CHECK一下）
所谓的C44>0其实体现了晶格结构对某些面的切应变是稳定的。我印象当中BORN的计算是基于经验势的结果，但还是有比较普遍的意义的。
以上所说的都是基于力学稳定性考虑的。合金是否稳定，还要从其他方面考虑，比如说，更为重要的热力学稳定性。当然，这是另外一个问题，想必LZ应该比较清楚，就不多说了。
casjxm

引用回帖:
Originally posted by zhxd1028 at 2009-10-18 09:56:

弹性常数是一个6*6维的矩阵，正负值可不是有方向的问题啊。负值意味着在一定的应变下体系是不稳定的。比如C44为负值，意味着体系在正交应变下体系不稳定，会发生相变的哦。

弹性系数张量定义：Sij=sijkl*Tkl 或Tij=cijkl*Skl;sijkl和cijkl意义差不多，为4阶张量；晶体稳定，即要求应变能G=1/2CMN*SM*SN>0，即要求Cmm>0;或Cmm中含对角元的1~6阶矩阵行列式>0就可以了，并没有要求每个矩阵元都>0,所以弹性顺服，或劲度系数中有<0的的矩阵元是可以的。
zxzj05

引用回帖:
Originally posted by yzcluster at 2009-10-17 23:47:
把你的弹性刚度系数，弹性顺服系数等等都贴上来。

============================
  Summary of elastic constants
  ============================

id  i  j    Cij (GPa)
1 1  1    207.77525 +/- 0.998
4 4  4    -90.77880 +/- 2.412
7 1  2    165.15605 +/- 0.123

   =====================================
   Elastic Stiffness Constants Cij (GPa)
   =====================================

207.77525 165.15605 165.15605    0.00000    0.00000    0.00000
165.15605 207.77525 165.15605    0.00000    0.00000    0.00000
165.15605 165.15605 207.77525    0.00000    0.00000    0.00000
   0.00000    0.00000    0.00000 -90.77880    0.00000    0.00000
   0.00000    0.00000    0.00000    0.00000 -90.77880    0.00000
   0.00000    0.00000    0.00000    0.00000    0.00000 -90.77880

   ========================================
   Elastic Compliance Constants Sij (1/GPa)
   ========================================

0.0162619  -0.0072017  -0.0072017 0.0000000 0.0000000 0.0000000
  -0.0072017 0.0162619  -0.0072017 0.0000000 0.0000000 0.0000000
  -0.0072017  -0.0072017 0.0162619 0.0000000 0.0000000 0.0000000
0.0000000 0.0000000 0.0000000  -0.0110158 0.0000000 0.0000000
0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000  -0.0110158 0.0000000
0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000  -0.0110158

万分感谢各位虫友的热情帮助！

[ Last edited by zxzj05 on 2009-10-18 at 20:19 ]
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