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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » Vasp&MedeA » 请计算过加静水压下体系的性质的高手帮忙看看-----加压下的压电系数
北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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donggaomin

金虫 (正式写手)

[求助] 请计算过加静水压下体系的性质的高手帮忙看看-----加压下的压电系数

祝各位五一节快乐！
    下面是我计算压电系数的步骤，请各位大侠看一下（用下面的步骤重复吴志刚的那篇PRL时，得出的结果和文献的变化趋势是一样的，但是e15的大小却约等于文献结果的一半，我分别用LDA和GGA算过，但结果差不多，也改变过精度，还是不行，所以我怀疑我的计算过程有问题，所以请各位帮忙看一下）：
文献中的结果：

我计算的结果（纵坐标的负值不用管，只看大小，因为这只是与相对的方向有关）：

（下面以我计算静水压力P=8GPa时的步骤为例子说明）
一、优化原子坐标及晶格常数
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：(后面采用同一个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）（后面采用同一个POTCAR）

结果为：
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、加静水压并优化原子位置和晶格常数
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
结果：
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、计算压电常数
先做一次ISIF=2的原子坐标驰豫
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.
再计算压电常数
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
结果：
e33 = 7.4546  e15 = 9.88125
文献结果：e33约等于8，  e15约等于50
也就是说e33的值和文献差不多，但e15数值差很大

（另外，我去掉上一个INCAR中的PSTRESS= 80，计算结果一样）
（去掉PREC = High，用ENCUT =1200计算，结果也差不多）
（我改用GGA计算过，结果也没变多少）


各位高手，您看上面的步骤中我有没有用错参数的地方？

[ Last edited by donggaomin on 2011-5-1 at 10:52 ]
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好好学习
1楼 2011-05-01 10:49:16
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youqin5912

金虫 (正式写手)
楼主你好，请问你添加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)分别代表什么？是e33么？非常感谢
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8楼2014-08-21 15:27:40
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普通回帖

jghe

金虫 (著名写手)
★ ★
youzhizhe(金币+2): 谢谢交流。 2011-05-02 09:15:02
我觉得你应该用脚小体积的方法加静水压，用PSTRESS给出的结果不是很可靠。用E—V 结果再根据状态方程给出的压力应该比较可靠。弹性常数没算过，应该跟体积关系很密切
如果结果已经收敛了，你用再大的ENCUT没有任何意义
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2楼2011-05-02 02:31:14
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donggaomin

金虫 (正式写手)
youzhizhe(金币+1, 1ST强帖+1): 谢谢交流。 2011-05-02 19:57:20
youzhizhe(金币-1, 1ST强帖-1): 操作错误，抱歉。 2011-05-02 19:58:00
引用回帖:
Originally posted by jghe at 2011-05-02 02:31:14:
我觉得你应该用脚小体积的方法加静水压，用PSTRESS给出的结果不是很可靠。用E—V 结果再根据状态方程给出的压力应该比较可靠。弹性常数没算过，应该跟体积关系很密切
如果结果已经收敛了，你用再大的ENCUT没有任 ...

谢谢！
        有两个小疑问，还请您解答一下：

   疑问一、对每一个相，优化得V0后，改变V，手算出a,c（要保持a/c的值不变）；然后做固定体积的优化(ISIF=4)，将优化得到再进行一次静态的总能计算，得到这10来个体积点下的总能。
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好好学习
3楼2011-05-02 15:10:41
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donggaomin

金虫 (正式写手)
youzhizhe(金币+1): 谢谢交流。以后回帖时稍微注意就是了，呵呵。 2011-05-02 19:57:39
youzhizhe(金币-1): 操作错误，抱歉。以后回帖时稍微注意就是了。 2011-05-02 19:58:39
引用回帖:
Originally posted by donggaomin at 2011-05-02 15:10:41:
谢谢！
        有两个小疑问，还请您解答一下：

   疑问一、对每一个相，优化得V0后，改变V，手算出a,c（要保持a/c的值不变）；然后做固定体积的优化(ISIF=4)，将优化得到再进行一次静态的总能计算，得 ...

不好意思！还没有写完就错按了回车键。

  疑问一、以下我对减小体积加压的理解正确吗（四方相）？
              对每一个相，优化得V0后，改变V，手算出a,c（要保持a/c的值不变）；然后做固定体积的优化(ISIF=4)，将优化得到再进行一次静态的总能计算，得到这10来个体积点下的总能。
             用EOS拟合出P-V后，对于每一个P，有一个V。这个P就是所加压强。要计算其它性质时，就直接用这个V根据a/c比例不变计算出a和c，然后做固定体积的优化(ISIF=4)得到CONTCAR，用这个CONTCAR 直接变成POSCAR，计算其它性质。

疑问二，有些物质的相，是在加压下才出现，比如PbTiO3在零压下为四方相，加压到9GPa为单斜相，上面的加压法能压出单斜相吗？

谢谢！
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好好学习
4楼2011-05-02 15:28:53
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xx2008

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
donggaomin(金币+2): 咱们可以多交流，计算过程详见上面说明 2011-05-06 22:45:10
youzhizhe(金币+1): 谢谢交流。 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！还没有写完就错按了回车键。

  疑问一、以下我对减小体积加压的理解正确吗（四方相）？
              对每一个相，优化得V0后，改变V，手算出a,c（要保持a/c的值不变）；然后做固定体积的优化( ...

我目前也正在计算压力下的性质，我觉得您的理解很正确， 我也正在试试计算。另外，您能说说您的压电常数怎么计算的吗？谢谢
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5楼2011-05-04 09:17:29
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donggaomin

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by xx2008 at 2011-05-04 09:17:29:
我目前也正在计算压力下的性质，我觉得您的理解很正确， 我也正在试试计算。另外，您能说说您的压电常数怎么计算的吗？谢谢

再计算压电常数
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.

我现在是这样算的，但是在加压下，的压电系数不准，所以我才出了这一个贴子，如果你算加压下的压电系数算对了，请贴出来让我也学习一下，共同进步，交流
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好好学习
6楼2011-05-04 11:35:03
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future_wl

木虫 (著名写手)
引用回帖:
507204楼: Originally posted by donggaomin at 2011-05-04 11:35:03
再计算压电常数
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.

我现在 ...

你好，压电系数是否分电子贡献和离子贡献两部分，你的这个参数能将两个部分都算出来吗？
谢谢！
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未来就是现在
7楼2012-09-14 16:03:54
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vasp001

金虫 (正式写手)
内容已删除
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一定要精通MaterialsStudios,VASP.
9楼2014-11-27 17:13:18
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lusi_1993

新虫 (初入文坛)
楼主，我最近也在计算压电，和你遇到的情况类似，请问楼主解决了吗？
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10楼2016-03-24 09:51:50
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