VASP+phonopy計(jì)算聲子群速與數(shù)據(jù)導(dǎo)出
經(jīng)驗(yàn)分享
在材料計(jì)算中聲子譜是一種常用手段來(lái)評(píng)估材料的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性，聲子譜的計(jì)算大多采用vasp+phonopy的計(jì)算方式。通常在聲子計(jì)算中聲子群速等也具有一定的分析意義，筆者在翻閱一些相關(guān)內(nèi)容的經(jīng)驗(yàn)貼上并結(jié)合phonopy manual內(nèi)容總結(jié)了一下有關(guān)聲子群速的計(jì)算，并借助vaspkit?導(dǎo)出有關(guān)聲速的數(shù)據(jù)。
????在phonopy?manual中有詳細(xì)介紹該軟件相關(guān)Group?Velocity的計(jì)算方法，和計(jì)算有關(guān)的計(jì)算方式
q點(diǎn)處的群速度用這個(gè)標(biāo)簽計(jì)算。群速度被寫(xiě)入一個(gè)yaml文件，該文件對(duì)應(yīng)于笛卡爾坐標(biāo)下的運(yùn)行模式。物理單位取決于輸入文件的物理單位和頻率轉(zhuǎn)換因子，但如果只是使用VASP和默認(rèn)設(shè)置(例如，THz表示聲子頻率)，那么物理單位將是Angstrom THz。
GROUP_VELOCITY = .TRUE.
GV_DELTA_Q = 0.01
??? GV_DELTA_Q給出了有限差分法的倒數(shù)距離。缺省值是1e-4。
而且具體使用過(guò)程中，關(guān)于執(zhí)行命令還有執(zhí)行文件的tag內(nèi)容還有一些可替換的關(guān)系,--gv, --group_velocity?可在執(zhí)行計(jì)算命令時(shí)替代執(zhí)行文件中的GROUP_VELOCITY = .TRUE.內(nèi)容，?--gv_delta_q?可在執(zhí)行計(jì)算命令時(shí)替代執(zhí)行文件中的(GV_DELTA_Q)內(nèi)容
? ? 這里以石墨烯為計(jì)算案例，準(zhǔn)備原胞的POSCAR文件如下
New structure? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ?1.00000000000000? ? ?
? ? ?2.4684502475083727? ? 0.0000000000000998? ? 0.0000000000000000
? ? -1.2342251238042716? ? 2.1377406223148996? ? 0.0000000000000000
? ? ?0.0000000000000000? ? 0.0000000000000000? ? 9.9316514831268048
? ?C?
? ? ?2
Direct
? 0.0000000000000000? 0.0000000000000000? 0.5000000000000000
? 0.3333333429999996? 0.6666666269999979? 0.5000000000000000
擴(kuò)包4X4X1后進(jìn)行聲子譜計(jì)算，然后可以得到聲子譜與聲子態(tài)密度，擴(kuò)包后的模型結(jié)構(gòu)以及聲子譜聲子態(tài)密度如下圖
在計(jì)算聲子譜過(guò)程中使用的聲子能帶路徑文件為vaspkit提供的路徑模版并加以改動(dòng)
NPOINTS = 501
DIM =? 4 4 1
BAND = 0.000000 0.000000 0.000000 0.500000 0.000000 0.000000 0.333333 0.333333 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
BAND_LABELS = $\Gamma$ M K $\Gamma$
MP = 21 21 21
TETRAHEDRON = .TRUE.
#PDOS = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
BAND_CONNECTION = .TRUE.
FORCE_CONSTANTS = READ
# FORCE_SETS = READ
# IRREPS = 0? 0? 0
# SHOW_IRREPS = .TRUE.
# LITTLE_COGROUP = .TRUE.
按照phonopy?manual的說(shuō)明我們可以在這個(gè)文件內(nèi)最后加入GROUP_VELOCITY = .TRUE.和GV_DELTA_Q = 0.01?，或者在執(zhí)行命令的命令后面最添加--gv?和--gv_delta_q="0.01"(可省略)?然后重新執(zhí)行對(duì)聲子譜的計(jì)算。然后我們可以在phonopy.yaml文件中看到phonopy在計(jì)算聲子譜的過(guò)程中考慮到了群速度
????同時(shí)在計(jì)算聲子譜中phonopy所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)文件mesh.yaml和band.yaml文件中也保存了有關(guān)群速度的相關(guān)信息。
????然后我們使用vaspkit的Sort Phonon Band Structure for Phononpy功能處理計(jì)算的結(jié)果并導(dǎo)出group?velocity數(shù)據(jù)，
在運(yùn)行過(guò)程中我們可以看到軟件說(shuō)明 find group velocity 并寫(xiě)入輸出文件中。
