MechElastic：用于块体与二维材料力学及弹性性质分析的 Python 库
材料科学
2021-07-06 v3 其他凝聚态物理
计算物理
摘要
MechElastic Python 包利用从任意第一性原理密度泛函理论（DFT）代码获得的弹性系数矩阵（）评估块体与二维材料的力学及弹性性质。本包当前版本读取 VASP、ABINIT 与 Quantum Espresso 代码的输出（但可轻易推广至任何其他 DFT 代码），并按用户需求对弹性常数进行适当后处理。该程序还可检测输入结构的晶体对称性，并使用 Born-Huang 判据检验所有晶类的力学稳定性。多种有用的材料特异性性质，如弹性模量、纵与横弹性波速、德拜温度、弹性各向异性、二维层模量、硬度、Pugh 比、Cauchy 压力、Kleinman 参数与 Lame 系数，均可由本程序估算。本程序另一现有特性是调用 ELATE 包 [J. Phys.: Condens. Matter 28, 275201 (2016)] 并三维绘制若干弹性性质（如泊松比、线性压缩率、剪切模量与杨氏模量）的空间变化。此外，MechElastic 包可通过读取由数值计算或实验获得的输入能量/压力对体积数据，绘制 Murnaghan、Birch、Birch-Murnaghan 与 Vinet 等多种 EOS 模型的态方程（EOS）能量与压力曲线。该包特别适用于材料弹性与力学性质的高通量分析。
引用
@article{arxiv.2012.04758,
title = {MechElastic: A Python Library for Analysis of Mechanical and Elastic Properties of Bulk and 2D Materials},
author = {Sobhit Singh and Logan Lang and Viviana Dovale-Farelo and Uthpala Herath and Pedram Tavadze and François-Xavier Coudert and Aldo H. Romero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.04758},
year = {2021}
}