First-Principles Calculation of Third-Order Elastic Constants via Numerical Differentiation of the Second Piola-Kirchhoff Stress Tensor

柯西应力张量 数值微分 张量(固有定义) 数学分析 插值(计算机图形学) 物理 压力(语言学) 经典力学 数学 几何学 语言学 运动(物理) 哲学
作者
Tengfei Cao,David Cuffari,Angelo Bongiorno
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:121 (21) 被引量:22
标识
DOI:10.1103/physrevlett.121.216001
摘要

A general method is presented to calculate from first principles the full set of third-order elastic constants of a material of arbitrary symmetry. The method here illustrated relies on a plane-wave density functional theory scheme to calculate the Cauchy stress and the numerical differentiation of the second Piola-Kirchhoff stress tensor to evaluate the elastic constants. It is shown that finite difference formulas lead to a cancellation of the finite basis set errors, whereas simple solutions are proposed to eliminate numerical errors arising from the use of Fourier interpolation techniques. Applications to diamond, silicon, aluminum, magnesium, graphene, and a graphane conformer give results in excellent agreement with both experiments and previous calculations based on fitting energy density curves, demonstrating both the accuracy and generality of our new methodology to investigate nonlinear elastic behaviors of materials.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Clarina发布了新的文献求助10
刚刚
noflatterer完成签到,获得积分10
1秒前
phy发布了新的文献求助10
2秒前
勤劳的芷天完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
6秒前
7秒前
9秒前
zz完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
每天100次应助棉花糖骆驼采纳,获得20
13秒前
Orange应助东风采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.2应助东风采纳,获得30
13秒前
英姑应助东风采纳,获得10
13秒前
科研通AI2S应助东风采纳,获得10
13秒前
酷波er应助东风采纳,获得10
13秒前
Orange应助东风采纳,获得10
13秒前
传奇3应助东风采纳,获得10
13秒前
英俊的铭应助东风采纳,获得10
14秒前
GZH完成签到,获得积分10
14秒前
慕青应助东风采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.4应助东风采纳,获得10
14秒前
where发布了新的文献求助10
16秒前
Ceaser完成签到,获得积分10
16秒前
kk发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
隐形的曼寒完成签到 ,获得积分10
18秒前
飞飞完成签到,获得积分10
19秒前
慎独发布了新的文献求助10
19秒前
小二郎应助花生糖采纳,获得10
20秒前
鼠牛虎兔发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
24秒前
25秒前
小马甲应助西部小田采纳,获得10
26秒前
Kikiya完成签到 ,获得积分10
26秒前
科研通AI6.2应助mamahaha采纳,获得10
29秒前
29秒前
微笑的溪灵完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
Comparative Elite Sport Development Systems, Structures and Public Policy 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7637721
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9211240
关于积分的说明 19758344
捐赠科研通 7204929
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275753
关于科研通互助平台的介绍 2437365
邀请新用户注册赠送积分活动 2272928