材料计算学拓展题-硅的计算.pdf

《计算材料学》拓展题报告 小组成员：朱银安 曹文康 索巴 苗芳 一.Si 的弹性常数计算 1.模型导入：File/import/Structures/semiconductors/Si.xsd 2.化简为原胞：Build/symmetry/primitivecell 3.结构优化：Modules/CASTEP/Calculation 图1.1CASTEPCalculation 对话框设置 在Job Control 中选择多核并行计算，参数设置完成后，点击Run 进行计算。计算完成后， OK 跳出 活动窗口。点击打勾确定，结构优化完成。单击得到的文件。 源文件 1.1 生成文件Si.castep中优化后原胞晶格常数 4.弹性常数计算： 在文件Si CASTEPGeomOpt下找到结构优化生成的文件Si.castep，特别注意将其激活 之后，依次点击Modules/CASTEP/Calculation。具体参数设置如下： 图1.2 CASTEPCalculation 对话框设置 点击Run 计算。生成新文件夹Si CASTEPCij，其中包括数个文件。接下来对弹性常数 计算的生成文件进行分析。在生成的文件夹中激活Si.xsd，单击Modules/CASTEP/Analysis， 选择Elastic Constants，具体设置如下： 图1.3CASTEPAnalysis对话框具体设置 单击Calculate 按键，计算完成，得到生成文件SiElasticConstants.txt。弹性常数具体数 值摘抄如下： 源文件 1.2 生成文件SiElastic Constants.txt C 159.42830GPa C 57.71120GPa C 77.40610GPa [1,2] [3] 即 11 ， 12 ， 44 ，与文献 ，实验 得出 的结果相近。 [1,2] [3] 表 1.1 文献 ，实验 得到的弹性模量 二.Si 的声子谱计算 1.模型导入：File/import/Structures/semiconductors/Si.xsd 2.化简为原胞：Build/symmetry/primitivecell 3.计算设计：Modules/CASTEP/Calculation 图2.1CASTEPCalculation 对话框具体设置 Run OK Si_PhonDisp.castep 单击 ，数十分钟后跳出 活动窗口，单击确定。得到 文件之后， 然后单击Modules/CASTEP/Analysis，选择ElasticConstants，具体设置如下： 图2.2 CASTEPAnalysis对话框设置 View [4] 单击 按键，这样就可以得到声子谱的图，与文献 计算的结果较为相像。如下： [4] 图2.3CASTEP 计算得到的Si 的声子谱 （上），文献 得到的声子谱 （下） 三.Si 的光谱 1.模型导入：File/import/Structures/semiconductors/Si.xsd 2.化简