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bjwang铁杆木虫 (正式写手)
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VASP计算二维体系应力中的单位问题：KB or N/M（牛/米）? 已有1人参与
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利用改变晶格常数的方法计算应力应变的关系（stress-strain curve）：epsilon = (a-a_{0})/a_{0}； 具体计算中：设置ISIF = 2，真空层取1nm。 验证2D的石墨烯在5%的形变下的应力（文献中的计算值近似为150N/M或40GPa） 但我在OUTCAR中找到 “in kB -150.63161”，单位是KB。 1，换算成GPa 按照1KB=0.1GPa，我的结果150.63161KB=15.6GPa，与40GPa不符； 2，换算成N/M 150.63161KB=15.6GPa=15.6*10^9牛/米平方， 那么按照有关文献的说法，算二维体系的应力，考虑单位长度上的力，而不是单位面积上的，即单位要表示为牛/米， 牛/米平方要乘上真空层的厚度（这个不确定）？ 但结果也不对：15.6*10^9牛/米平方*1nm=15.6N/M，和文献中的150N/M刚好错了一个数量级。 但有个帖子（http://muchong.com/html/201406/7592923.html）说，在vasp计算石墨烯的杨氏模量中，单位就是N/M（为什么？？？） 那上面的应力的单位也应是N/M? 如果是这样，结果就和文献符合的很好，但是我上面的换算过程哪里有问题呢？ 还是计算有问题？ 谢谢各位！ 附计算结果 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 附文献stress-strain curve图：  N每M.png  GPa.png |
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bjwang
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利用vasp计算低维体系的应力单位问题（主题有误，以石墨烯拉5%为例，现更新汇总如下）： a，对二维体系: 以N/M为单位，结果要乘以真空层厚度 转换如下： 150.63161KB*1nm=15.06GPa*1nm=15.06*10^9牛/米平方*1nm=15.06N/M 和文献PRL 102, 235502 (2009)还是可以相比的。 以Gpa为单位，结果要先乘以真空层厚度算出单位长度上的力，再除以石墨烯的实际厚度（这里取石墨的层间距3.4埃），在上面基础上： 15.06N/M除以3.4埃=44.29Gpa，基本和文献一致。 b，对一维体系（参考上面的思路，验证了一些一维体系，至少数量级是对的）： 算出kb的结果要转化为GPa：计算值（kb）*真空层面积/(带宽*层间距) 以上处理方法是否合适（先不考虑精度）？欢迎批评指正  。另外，也看了一些结合vasp来算应力的，比如PHYSICAL REVIEW B 85, 125428 (2012)，但只有理论和结果，不知具体如何操作的  ，哪位有需要或兴趣共同探讨一下，先谢过了。 |
6楼2016-03-29 13:22:05
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