Porovnání různých přístupů v ab initio modelovaní mechanických a magnetických vlastností materiálů

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá zkoumáním vlivu kvantově-mechanického popisu mezi-atomárních interakcí na výsledky ab initio výpočtů magnetických a mechanických vlastností Fe, -TiAl a Ni2MnGa. Zkoumány byly dvě metody pro popis interakcí, jmenovitě metoda projektovaných přidružených vln a metoda lineární kombinace atomových orbitalů, které jsou implementovány v ab initio softwarech VASP a SIESTA. Hodnoty magnetických momentů v závislosti na objemových a tetragonálních deformačních drahách poukazují na relativní srovnatelnost napříč těmito metodami. Avšak výsledky elastických konstant poukazují na nevhodnost ab initio softwaru SIESTA pro výpočet elastických konstant metodou napětí-deformace (stress-strain metoda). Součástí praktické části této diplomové práce je vytvoření skriptu pro výpočet elastických konstant v programovacím jazyku Python.

This thesis studies the influence of the quantum-mechanical description of interatomic interactions on the results of ab initio calculations of magnetic and mechanical properties of Fe, -TiAl and Ni2MnGa. Two methods for the description of interactions were examined, the projector-augmented wave method and the linear combination of atomic orbitals, implemented in ab initio codes VASP and SIESTA, respectively. The results of the dependence of the magnetic moments on the volume or tetragonal deformation paths indicate relative comparability across these two methods. However, calculated elastic constants also point to the unsuitability of the SIESTA software for calculations of elastic constants using the stress-strain method. Additionally, as a part of the thesis, a script for the calculation of elastic constants was created in the programming language Python.