ElATools：一种用于分析二维和三维材料各向异性弹性性质的工具

我们介绍一种计算方法及带有基于终端的图形用户界面（GUI）的用户友好代码，名为 ElATools，其开发用于分析力学与各向异性弹性性质。ElATools 能够便捷分析二维（2D）和三维（3D）晶体体系的二阶弹性刚度张量。它计算并显示主要力学性质，包括体积模量、杨氏模量、剪切模量、硬度、p 波模量、普适各向异性指数、Chung-Buessem 各向异性指数、对数-欧氏各向异性参数、Cauchy 压力、泊松比和 Pugh 比，使用 Voigt、Reuss 和 Hill 三种平均方案。它包含来自 Materials Project 的在线与离线数据库，涵盖超过 13,000 个 3D 材料的弹性刚度常数。该程序支持著名计算代码 IRelast、IRelast2D、ElaStic 和 AELAS 的输出文件。集成了四种绘图与可视化工具以方便对接 GNUPLOT、XMGRACE、view3dscene 和 plotly 库，提供结果的即时后处理。它能高效识别异常力学性质，如二维和三维材料中的负线性压缩率、负泊松比和高度各向异性弹性模量，这些是设计和开发高性能纳米级机电设备的核心性质。我们给出了针对选定材料体系 ZnAu$_2$(CN)$_4$、CrB$_2$、$\delta$-磷烯、Pd$_2$O$_6$Se$_2$ 单层与 GaAs，以及一组具有立方对称性的假设体系的六个案例研究，以展示 ElATools 的描述与预测能力。