分子计算中的解析弹性常数:有限应变、非仿射位移与多体原子间势
材料科学
2023-08-01 v1
摘要
弹性常数是固体材料最基础且最重要的性质之一,正因如此,它们常在实验与模拟中被例行表征。尽管概念简单,弹性常数的处理因两个尚未被同时讨论的因素而复杂化:有限应变与非仿射的内部位移。在此,我们重访零温有限应变弹性常数背后的理论,并将其拓展以显式考虑非仿射位移。我们进一步给出了两体与通用多体原子间势(如团簇势与经验键级势)的势能二阶导数的解析表达式。具体而言,我们重访了硅、碳化硅与二氧化硅在静水压压缩与膨胀下的弹性常数。基于已有与新结果,我们勾勒了多轴应力状态相对于体积变形对其晶格稳定性极限的影响。
引用
@article{arxiv.2302.08754,
title = {Analytic elastic constants in molecular calculations: Finite strain, non-affine displacements, and many-body interatomic potentials},
author = {Jan Grießer and Lucas Frérot and Jonas A. Oldenstaedt and Martin H. Müser and Lars Pastewka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.08754},
year = {2023}
}
备注
22 pages, 7 figures