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Phonopy计算声子群速度和数据导出

天玑智研638
第一性原理密度泛函理论晶格动力学声子谱计算声子群速度PhonopyVASPVASPKIT非解析项校正力常数热学性质氮化铝

前面我们介绍了使用Phonopy计算声子谱、非解析项校正以及热学性质,今天我们简单介绍下在声子谱计算的基础上,如何通过Phonopy计算声子群速度并利用vaspkit导出相关数据。


使用Phonopy计算声子群速度时,q点处的群速度主要由标签GROUP_VELOCITY控制,群速度被写入yaml文件中,对应于笛卡尔坐标的运行模式。物理单位取决于输入文件的物理单位和频率转换因子,但是如果仅仅使用VASP和默认设置(例如,声子频率为THz),那么物理单位将是Angstrom THz。


操作步骤


(1) 首先对结构高精度优化后扩胞,计算得到没有虚频的声子谱;


(2) 对band.conf文件进行修改,并添加群速度计算相关参数GROUP_VELOCITY = .TRUE.和GV_DELTA_Q = 0.01,程序需要读取本征值和本征矢,所以必须设置 EIGENVECTORS =.TRUE.,此外为了防止vaspkit在导出数据时报错,需要删除BAND_LABELS高对称路径名称,修改后band.conf文件内容如下;

ATOM_NAME = Al N  

DIM = 3 3 3

BAND = 0.0 0.0 0.0 0.3333 0.3333 0.0 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.5

0.3333 0.3333 0.5 0.5 0.0 0.5 0.0 0.0 0.5

FORCE_CONSTANTS = READ

FC_SYMMETRY = .TRUE.

NAC = .TRUE.

GROUP_VELOCITY = .TRUE.

GV_DELTA_Q = 0.01

EIGENVECTORS = .TRUE.

BAND_POINTS = 1001

#NAC_METHOD = WANG

TETRAHEDRON = .TRUE.

#BAND_CONNECTION = .TRUE.


(3) 对声子谱重新进行计算,打开phonopy.yaml文件可以看到,phonopy在计算声子谱的过程中考虑到了群速度;

图片


(4) 打开band.yaml文件中也保存了有关群速度的相关信息;

图片


(5) 随后进行数据提取,以vaspkit1.12版本为例,打开vaspkit,输入73,打开VASP2other Interface 子功能,选择739) Sort Phonon Band Structure for Phononpy,运行完成即可获得group velocity相关数据以及各原子的声子谱数据;

====================== Misc Utilities ===========================

71) Optical-Properties            72) Molecular-Dynamics Kit

73) VASP2other Interface          74) USER interface

91) Semiconductor Calculator      92) 2D-Materials Kit      


0)  Quit                                                        

------------>>

73

================== Semiconductor Calculator ====================

731) VASP2BoltzTraP Interface                                  

739) Sort Phonon Band Structure for Phononpy                    


0)   Quit                                                      

9)   Back                                                      

------------>>

739


+---------------------------------------------------------------+

         Developer:           Peng-Fei Liu

         From:       China Spallation Neutron Source

         Email:             pfliu@ihep.ac.cn

         Ref1:         Phys. Rev. B, 2018, 6, 6046.

+---------------------------------------------------------------+


+---------------------------------------------------------------+

         We find band.yaml

+---------------------------------------------------------------+

         Read data...

+---------------------------------------------------------------+

         q_no:   7007

+---------------------------------------------------------------+

         Reciprocal lattice...

        0.319655130    0.184552980    0.000000000

        0.000000000    0.369105950    0.000000000

        0.000000000    0.000000000    0.199370320

+---------------------------------------------------------------+

         atom_no:    4

+---------------------------------------------------------------+

         We find group velocity...

+---------------------------------------------------------------+

         Read omega...

         DONE...

+---------------------------------------------------------------+

         Sort phonon...

         DONE...

+---------------------------------------------------------------+

         Write phonon...

         DONE...

+---------------------------------------------------------------+

         Write velocity...

         DONE...

+---------------------------------------------------------------+

         Computing partial phonons

         DONE...

+---------------------------------------------------------------+

                * DISCLAIMER *

            Use It at Your Own Risk

             (^.^) Good Luck (^.^)

+---------------------------------------------------------------+


图片


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