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lhtlx95

新虫 (小有名气)

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专业: 固体力学

[求助] 用castep计算单斜晶系弹性常数的问题已有1人参与

最近利用castep计算某一层状硅酸盐（单斜晶系）的弹性常数，计算过程中遇到一些问题，想请大家指教！
  1、castep中弹性常数的算法是在给定的一系列的应变模式下进行结构优化，而且是只优化原子位置，而不优化晶格常数。然后计算应力，再利用应力应变进行拟合，得到弹性常数。（不知道我理解的对不对，请大家指教）。而对于单斜晶系，晶角beta不是90度，所以计算出的弹性常数应该和坐标系的选择有关系。我测试选择了两种坐标系（在orientation convention里修改），一种是C along Z,A in XZ plane（即Y和AC平面垂直），另一种是A along X,B in XY plane（即Z和AB平面垂直），显然两种坐标系Z方向不同。然后分别进行弹性模量的计算，但我发现在同一应变模式，比如Z方向加应变0.003，两种坐标系下加应变后，晶格长度完全相同！！！
C along Z,A in XZ plane坐标系下elastic constants 21 cpingxingz 6 11.7_cij__3__1.castep文件中的晶格常数：
            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坐标系下elastic constants 21 apingxingx 6 11.7_cij__3__1.castep文件中的晶格常数：
            Lattice parameters(A)    Cell Angles
                  a = 5.175224       alpha = 91.304789
                  b = 8.993333       beta  =  101.075310
                  c = 9.368014       gamma = 89.792157
但我认为在不同坐标系下，都给Z方向加0.003的应变后，晶格常数应该有所不同！所以我怀疑是不是我坐标系设置没有对!
但进一步看，不同坐标系下，都给Z方向加0.003的应变后，计算得到的应力又不相同。
所以很困惑，castep中应变是按照什么原理加的？？？？
2、计算弹性模量过程中如果截断能选600eV，收敛的比较好！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.
但如果其他参数不变，只是把截断能提高到1000eV，优化的结果就不收敛，还出现了以下的警告：
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.

请问大家这是为什么？好像弹性模量对截断能和K点的要求比较高，为什么提高截断能反而不收敛？
3、我计算的弹性模量结果（先按三斜晶系计算）：
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
后面的偏差和文献比较起来偏大，不知该如何调整？
4、我看到论坛里有虫友说可以用提脚本文件的方法计算弹性模量，不知利用脚本文件和直接计算有什么不同？

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“BFGS: Warning - looks like this system is as converged as possible.
Maybe your geometry convergence tolerances are too tight?”
楼主，我最近也碰到了这个问题，你之前的这个问题解决了吗？具体是什么原因啊？