计算化学公社

标题: cp2k计算弹性性质的思路和方法，不确定是否正确，请帮忙指点一下 [打印本页]

作者
Author: tao11 时间: 2025-11-25 21:44
标题: cp2k计算弹性性质的思路和方法，不确定是否正确，请帮忙指点一下
本帖最后由 tao11 于 2025-11-25 21:50 编辑

我在使用cp2k计算弹性性质时，发现没有现成的计算程序，
就考虑cp2k是否能像vasp那样，通过计算应力（σ）和应变（ε）的比例系数，即弹性张量Cᵢⱼ

我的具体操作如下（在ai的帮助下完成，使用有限差分法进行计算）：1、以Cu晶体为例，通过改变晶胞的晶格系数施加应变，在保持晶胞不变的前提下进行结构优化 GEO_OPT，并分别计算拉伸和压缩应力  &STRESS_TENSOR

strain_x_neg表示压缩，strain_x_pos表示拉伸
1、2、3分别表示在A、B、C方向的压缩和拉伸
4、5、6分别表示在BC、AC、AB方向的压缩和拉伸
[attach]123907[/attach]

2、cp2k计算后，只列举strain_1_neg和strain_1_pos的计算结果：
（1）strain_1_neg：
STRESS| Analytical stress tensor [GPa]
STRESS|                      x                y                z
STRESS|    x    -2.63765793513E+01 1.58809768258E-02 1.30689040856E+01
STRESS|    y       1.58809768258E-02 1.61588502990E+02 9.68472654766E-03
STRESS|    z       1.30689040856E+01 9.68472654766E-03  -2.50782827150E+01

（2）strain_1_pos：
STRESS| Analytical stress tensor [GPa]
STRESS|                      x                y                z
STRESS|    x       1.54834198652E+02 1.13067181226E-03  -1.36712827270E-03
STRESS|    y       1.13067181226E-03  -2.67613582510E+01 1.19137343314E+01
STRESS|    z    -1.36712827270E-03 1.19137343314E+01  -2.67683212736E+01

3、通过python提取out文件计算得到的Cij如下，可以看出数值特别不正常，计算得到的弹性性质要么过大、要么过小、要么是负值。尝试了很多次，也尝试过输入文件的计算类型为能量+力（ENERGY_FORCE），但计算得到的结果都不对

18121.078  -9503.612 -170.128 682.342 -645.744  -2272.390
-9503.612  18120.729 -18835.472    7.007 -509.598 -400.299
-170.128 -18835.472  18116.877    7.641 -639.552 2518.376
   682.342    7.007    7.641 -135.444    1.069    1.357
-645.744 -509.598 -639.552    1.069 -138.951    -7.334
-2272.390 -400.299 2518.376    1.357    -7.334  -1279.485

我不确定这样计算思路是否正确，请大佬们帮忙指点下。

作者
Author: 1601452201 时间: 2025-11-26 16:36
这个在卢老师cp2k的课件里是有涉及到弹性性质的计算的

作者
Author: tao11 时间: 2025-11-26 23:13
本帖最后由 tao11 于 2025-11-27 12:10 编辑

1601452201 发表于 2025-11-26 16:36
这个在卢老师cp2k的课件里是有涉及到弹性性质的计算的

我报的是第二届的cp2k课程，里面只有三个实例：拟合Ca晶体的状态方程，计算黑磷的应力-应变曲线并拟合杨氏模量，计算Cu晶体的泊松比。需要分别进行计算，所以我才想着用这样的方法来试试

作者
Author: xingll 时间: 2025-12-11 17:24
本帖最后由 xingll 于 2025-12-12 01:49 编辑

请问解决了吗，我也是这个思路算压电系数（极化和应力变化的比值），值也是差一个量级

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)