lammps 計算實例——Si 平衡晶格常數

體系處於最低能量時對應其平衡晶格常數(equilibrium lattice constant),因此只要求得一系列不同晶格常數下的體系能量,就可以得到晶體的平衡晶格常數。

下面以金剛石立方結構的Si為例來計算其平衡晶格常數

輸入文件,in.Silicon.

在命令行執行操作

運行得到log文件

然後從log文件中將晶格常數和結合能的數據提取出來。

log.lammps文件中以@開始的行包含有我們需要的數據信息,使用Python將數據提取。

得到數據

# 平衡晶格常數計算n# 第一列 晶格常數;第二列 數密度;第三列 原子平均能量n5.4305 0.0499540302960965 -4.33659960863476n5.4306 0.0499512707606617 -4.33659976329051n5.4307 0.0499485114284778 -4.33659987925484n5.4308 0.0499457522995258 -4.3365999565317n5.4309 0.0499429933737872 -4.33659999512526n5.4310 0.0499402346512432 -4.33659999503975n5.4311 0.0499374761318751 -4.33659995627915n5.4312 0.0499347178156642 -4.33659987884768n5.4313 0.0499319597025918 -4.33659976274947n5.4314 0.0499292017926393 -4.33659960798848n5.4315 0.0499264440857878 -4.33659941456886n

保存為txt文件

用origin作圖,並給出擬合曲線。

體彈模量

其中

a0

為平衡晶格常數,M

為體積為V=a**3為Si的晶胞中的原子數目。計算得到硅的體彈模量為

B = 101.279

GPa. 實驗數據為99GPa.


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