vasp 计算杨氏弹性

用VASP 5.2计算石墨烯的力学性质(mechanical property)，发现弹性常数(elastic constants)和杨氏模量(Young's Modulus)的结果和文献差很多。也测试了各种参数，发现都不行。开始怀疑5.2用的应变-应力的方法是否适合2维材料。

INCAR：

SYSTEM=graphene

PREC = Accurate

ENCUT = 520

EDIFF = 1E-6

EDIFFG = -0.001

ISMEAR = 1; Sigma=0.2

LCHARG = .F.

LWAVE = .F.

IBRION = 6

ISIF = 3

NFREE = 4

ISYM = 0

KPOINTS:

K-Points

0

G

12 12  1

0  0   0

POSCAR:

graphene

1.00000000000000

2.130422493309719      -1.229999999999999       0.000000000000000

0.000000000000000       2.460000000000000       0.000000000000000

0.000000000000000       0.000000000000000      15.000000000000000

C

2

Seletive Dynamics

Direct

-0.3333333333333333  -0.6666666666666667   1.0000000000000000  T T T

0.3333333333333333   0.6666666666666667   1.0000000000000000  T T T

得到的弹性常数矩阵：

TOTAL ELASTIC MODULI (kBar)

Direction    XX          YY          ZZ          XY          YZ          ZX

--------------------------------------------------------------------------------

XX        2268.4733    543.4379     -2.2857      0.0127     -0.1186      0.0424

YY         543.4379   2268.7992     -1.5023     -0.0264      0.1050     -0.0129

ZZ          -2.2857     -1.5023     -0.2759      0.1262     -0.8076      0.0713

XY           0.0127     -0.0264      0.1262    861.8045     -0.0104      0.0053

YZ          -0.1186      0.1050     -0.8076     -0.0104    -10.4297     -0.0062

ZX           0.0424     -0.0129      0.0713      0.0053     -0.0062     -0.7871

--------------------------------------------------------------------------------

可看出计算的 C11=C22=227 GPa; C12=C21=54 GPa; C33= 86 GPa； 杨氏模量~200 GPa

网上搜的很多文献基本上都是C11=C22=365 GPa; C12=C21=67 GPa; C33= 148 GPa； 杨氏模量=350 GPa

我做了很多测试：

包括1， 改变晶格常数 (2.46A-2.47A)； 2，改变ISMEAR (1和-5)； 3， 改变POTIM(0.1 和0.015)；4，增加KPOINTS(12x12x1和15x15x1); 5， 改变ENCUT(400, 460, 520 15%每步)； 6， 改变EDIFF(1E-5和1E-6)； 7，改变六角的原胞成长方形的晶胞让xyz和abc方向一致

发现差别都不是很大，C11基本都在230左右,远小于文献值。

也测试了其它系统：三维磁性的bcc铁，金刚石，六角的ZnO，发现结果都和文献吻合。

根据上面的所有测试，也希望大家谈谈看法。

我个人怀疑VASP5.2的应力-应变方法是否适合二维体系。

最后我也给大家一些建议，如果用VASP5计算三维材料的弹性性质，不要太在意参数的细节，选用一些默认的参数，加上足够的精度，结果基本不会错。