有人在后台私信老王，让老王分享一下计算声子谱的方法。今天就来简单说一说。更多细节的还是推荐看phonopy的官方手册（文末有链接）。

使用vasp计算声子谱有两种方法，一种是有限位移方法，一种是密度泛函微扰理论方法。无论哪一种首先都是要精细的优化晶格结构。

注：声子部分后续更新会有振动模导出，伯恩有效电荷计算，声子拓扑紧束缚模型构建(如何生成hr文件)，请持续关注。

一、精细优化

用如下INCAR：

ENCUT = 500      #根据体系调节

IBRION = 2

ISIF = 3

NSW = 20

NELMIN = 5

EDIFF = 1.0e-08         # 高精度

EDIFFG = -1.0e-08       # 高精度

IALGO = 38

ISMEAR = 0; SIGMA = 0.1

LREAL = .FALSE.      

LWAVE = .FALSE.

LCHARG = .FALSE.

优化完成，拷贝CONTCAR到POSCAR中，重新计算，重复几次。

二、扩胞

(1)  拷贝前面优化得到的CONTCAR文件为POSCAR-unitcell。  

Na Cl

  1.00000000000000

    5.6903014761756712    0.0000000000000000    0.0000000000000000

    0.0000000000000000    5.6903014761756712    0.0000000000000000

    0.0000000000000000    0.0000000000000000    5.6903014761756712

Na  Cl

4   4

Direct

 0.0000000000000000  0.0000000000000000  0.0000000000000000

 0.0000000000000000  0.5000000000000000  0.5000000000000000

 0.5000000000000000  0.0000000000000000  0.5000000000000000

 0.5000000000000000  0.5000000000000000  0.0000000000000000

 0.5000000000000000  0.5000000000000000  0.5000000000000000

 0.5000000000000000  0.0000000000000000  0.0000000000000000

 0.0000000000000000  0.5000000000000000  0.0000000000000000

 0.0000000000000000  0.0000000000000000  0.5000000000000000

(2) 采用Phonopy软件扩胞。

phonopy -d --dim ="2 2 2" -c POSCAR-unitcell

记下扩胞的大小2 2 2。得到disp.yamal、各POSCAR-00x及SPOSCAR文件。一般保证超胞中有~100原子。

三、vasp 计算力常数

cp SPOSCAR POSCAR

准备 KPOINTS、POTCAR 和 INCAR，进行 vasp 计算。此时，应确保设置的KPOINTS产生的NKPTS个数达到20个左右，kmesh可取在0.04~0.05之间的某一数值。

PREC = Accurate

ENCUT = 500

IBRION = -1

NELMIN = 5

EDIFF = 1.0e-08             # 重要参数

IALGO = 38

ISMEAR = 0; SIGMA = 0.1

LREAL = .FALSE.             # 重要参数

LWAVE = .FALSE.

LCHARG = .FALSE.

四、收集力常数

用 vasp 计算得到的 vasprun.xml 生成力常数文件 FORCE_CONSTANTS。

phonopy --fc vasprun.xml

五、phonopy后期处理：声子谱及热学性质

1. 声子谱

准备band.conf、FORCE_CONSTANTS、POSCAR-unitcell文件

# band.conf如下

ATOM_NAME = Na Cl

DIM = 2 2 2  

PRIMITIVE_AXIS = 0.0 0.5 0.5  0.5 0.0 0.5  0.5 0.5 0.0    # convert to primitive cell

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

FORCE_CONSTANTS = READ

Note:

DIM #同扩胞设置一致。

PRIMITIVE_AXIS #将超胞转为原胞的矩阵，画出原胞声子谱。若POSCAR-unitcell已经是原胞结构，可以不设置。

BAND #声子谱路径，同能带路径。三个数字一组一个高对称点位置。

画图

1) phonopy -p --dim="2 2 2" -c POSCAR-unitcell band.conf  得到band.yaml

2) phonopy-bandplot --gnuplot > PhononBAND.dat  将band.yaml转化为可用orgin绘图的数据文件。

2. 声子态密度

准备mesh.conf、FORCE_CONSTANTS、POSCAR-unitcell文件

# mesh.conf

ATOM_NAME = Na Cl

DIM = 2 2 2

MP = 8 8 8

Note:

DIM #同扩胞设置一致。

画图

phonopy -p --dim="2 2 2" -c POSCAR-unitcell mesh.conf    #dos plot

phonopy -t --dim="2 2 2" -c POSCAR-unitcell mesh.conf     #thermal properties print

phonopy -t -p --dim="2 2 2" -c POSCAR-unitcell mesh.conf #thermal properties print and plot

3. 声子投影态密度

准备pdos.conf、FORCE_CONSTANTS、POSCAR-unitcell文件

# pdos.conf

ATOM_NAME =Na Cl

DIM = 2 2 2

MP = 8 8 8

PDOS = 1 2 3 4, 5 6 7 8

Note:

DIM #同扩胞设置一致。

PDOS #将位置1234原子的dos画在一起位置5678原子的dos图画在一起

画图

phonopy -p --dim="2 2 2" -c POSCAR-unitcell pdos.conf

参考：

https://atztogo.github.io/phonopy/vasp-dfpt.html

https://atztogo.github.io/phonopy/vasp.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-567091-675178.html