王建德 《材料计算与设计》课程设计

HUNAN《材料设计与计算机模拟》课程实验报告学生姓名：刘雪莲学生学号：20091410311专业班级：材物0907学院名称：材料科学与工程学院指导老师：彭平200年月日设计目的熟悉MaterialsStudio操作界面掌握MaterialsStudio的晶体结构建模操作了解MaterialsStudio中CASTEP模块的基本知识通过MaterialsStudio计算预测基本物性设计设备PersonalComputerMSModelingv设计内容构建模型查阅参考文献，获得氯化钠的晶体结构数据，如REF_Ref249199509\h表1所示。从表一可知，金刚石结构所属空间群为FM-3M，对应空间群编号为225。表SEQ表\*ARABIC1金刚石各项参数PropertyPropertyDensity\o"ClicktoseethisvalueinotherUOMs"3.20-\o"ClicktoseethisvalueinotherUOMs"3.52g/ccThermalConductivity\o"ClicktoseethisvalueinotherUOMs"2000W/m-KModulusofElasticity\o"ClicktoseethisvalueinotherUOMs"800-\o"ClicktoseethisvalueinotherUOMs"925GPaKnoopMicrohardness54.0-84.0CompressiveStrength\o"ClicktoseethisvalueinotherUOMs"4500-\o"ClicktoseethisvalueinotherUOMs"5800MPaVickersMicrohardness88.0-108PoissonsRatio0.200SpaceGroupFd-利用金刚石的空间群FM-3M在MaterialsStudio中构建氯化钠模型，模型如REF_Ref249192066\h图1（a）所示,(b)为氯化钠结构的初基单胞（PrimitiveCell）。首先激活BuildBuildCrystal,在SpaceGroup项中选择225好空间群，在LatticeParameters填入5.62，应用后氯化钠结构即创建完成，通过改变3D模型的显示样式等设置使模型呈现最佳视角。(a)(a)(b)(b)图SEQ图\*ARABIC1金刚石晶体结构Figure1ThestructureofDiamond在MatrialsStudio界面中，通过viewExplorerPropertiesExplorer激活Properties窗口，查看构建的氯化钠模型的信息，部分信息如REF_Ref249189853\h表2所示。同时，注意到模型创建、计算过程中激活了ProjectExplorer和JobExplorer两个窗口。表SEQ表\*ARABIC2金刚石晶体结构数据Table1ThestructuredataofdiamondPropertyPropertyAngleAlpha90.0000BravaisLatticeFace-centeredcubicAngleBeta90.0000CenteringType3DPrimitive-CenteredAngleGamma90.0000GroupNameFM-3MLengthA5.62000SpaceGroupITNumber225LengthB5.62000SpaceGroupLongNameF4/M-32/MLengthC5.62000StyleSolidCellVolume177.504SpaceGroupCrystalSystemCubic

结构优化优化初始条件（status）typeofcalculationgeometryoptimizationbasissetaccuracy370.0000eVplanewavebasissetcut-off370.0000eVusingfunctionalPerdewBurkeErnzerhofNumberofiterations4Energy-1.71957703E+003eVConvergence3.047354E-005eV/atomMax.Displacement0.0Max.Force0.0eV/AMax.Stress7.820718E-004GPa优化结果表SEQ表\*ARABIC3优化后氯化钠晶体性质Latticeparameters(A)&Angles（原胞）a=4.044716alpha=60.000000b=4.044716beta=60.000000c=4.044716gamma=60.000000Currentcellvolume46.789570A**3FinalEnthalpy-1.71957703E+003eVFinalbulkmodulus2.17533546E+001GPa若是单胞则为点阵参数为a=b=c=20092角度为alpha=beta=gamma=90.0