DFPT能算出来pwscf 计算声子谱吗

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请问DFPT能算出来声子吗
如题,密度泛函微扰理论理论能算出来压电超晶格的声子频率吗??对声子的计算不实很了解,只知道大多是拿ABINIT算压电材料的声子。不过今天重翻某项目书,发现居然写着“原子有效电荷、压电系数以及声子频率可以通过密度泛函微扰理论进行计算”,&&BEC 和压电系数张量我知道能算,OUTCAR中我都能找到,但是声子频率我没找到呀,我是VASP5.2的,请问INCAR中是不是还要加什么东西才能算声子呢?比较急,求路过的大神同僚们帮忙解答下,如果不能算也请留个肯定的答复!谢谢!!!!
PS:另外想问一个压电张量结果的问题:
PIEZOELECTRIC TENSOR&&for field in x, y, z& && &&&(e&&Angst)
& && && & XX& && && & YY& && && & ZZ& && && & XY& && && & YZ& && && & ZX
&&--------------------------------------------------------------------------------
&&x& & -0.62281& &&&0.65564& & -0.03830& &&&0.00000& &&&0.00000& &&&0.84200
&&y& &&&0.70177& & -0.70921& &&&0.00903& &&&0.00000& &&&0.81327& &&&0.00000
&&z& &&&0.19100& &&&0.19100& & -0.57731& &&&0.00000& &&&0.00000& &&&0.00000
PIEZOELECTRIC TENSOR&&for field in x, y, z& && &&&(C/m^2)
& && && & XX& && && & YY& && && & ZZ& && && & XY& && && & YZ& && && & ZX
&&--------------------------------------------------------------------------------
&&x& &&&0.00000& &&&0.00000& &&&0.00000& &&&0.00000& &&&0.00000& &&&0.11620
&&y& &&&0.00000& &&&0.00000& &&&0.00000& &&&0.00000& &&&0.11659& &&&0.00000
&&z& &&&0.02687& &&&0.02687& & -0.08122& &&&0.00000& &&&0.00000& &&&0.00000
这两个在OUTCAR中挨着的结果,除了单位不一样,各自代表什么意思呢?应该取哪个结果来分析呢?
额。。好吧,对于声子还需酌情考虑。
那么这两组结果好像不太一样啊,请问一般应该取哪个单位的呢:hand:
为啥后者的XX YY为零了呢。。。
请问这个可以计算 表征压电材料对温度的依赖性的那个声子频率 吗?没见过这个软件,先了解下:hand::hand:
哦这样啊,谢谢你的回复!请问phonopy或phonon还有PWSCF软件哪个比较i容易使用一点呢,如果很费时间我只好舍掉了。:hand::hand:
对了,请问你计算过压电应变常数d33吗:hand::hand::hand:
这句话是我在phononpy manual 里面看到的:VASP can calculate force constants using DFPT however only at Gamma-point.
而按照你的观点,通过pgonopy接口,可以得到整个不里渊区的色散谱。
感觉你的观点,跟手册上的话有点矛盾,毕竟通过phononpy处理的时候,读入的也就仅仅是VASP计算得到的最终结果G点的力常数。
还是学一下phonopy吧,这个是可以和VASP结合的,并且开源,phonon要收费
读入的是vasp计算的所有键的力常数,phonopy根据这些力常数的方向和大小来计算声子谱,如果你用phonopy或phonon软件完整计算一遍声子谱你就明白了!
压电常数用DFTP就可以算啊,手册上有教程.
我算了 所以才更疑惑。为什么手册里面会说得到的仅仅是G点的力常数。
计算出来的张量不是 压电应力常数eij 的吗?我是想得到 压电应变常数dij的,是不是需要公式换算的呢?另外,您说的手册是英文版的还是哪个版本的?不知道我:hand::hand:看的是否和你看的一样,我在看一下,谢谢
好像需要乘以弹性柔顺系数就可以转成实验的压电应变常数了,具体公式你搜一下,我忘记了
VASP只能算G点的,但通过phonopy的冻声子法,将原子位置沿不同方向进行一定幅度的移动之后再算力常数,就可以拟合出布里渊区其他对称点的声子振动频率。
你这样回答 就更奇怪了。
因为按照 我的理解VASP 计算声子有两种方法,一种是冷冻声子法也就是直接位移法IBRION=5/6 另一种就是DFPT IBRION=7/8。你在这里提到 通过phonopy的冷冻声子法可以得到整个布里区的其他高对称点的频率。难以理解。
IBRION=5/6&&不是冻声子法,是有限差分的方法
冻声子方法是计算声子谱的,VASP自身无法计算声子谱
请问对于DFPT下 IBRION=8计算出的压电矩阵和介电矩阵,您了解吗,可否看下我近期求助的一个问题帖子:hand::hand:
你好,我都到一个讲压电材料的PPT,这是里面截的两页图,里面好像有两种d的表达式,其中有你说的那个柔顺系数。&&另外这个柔顺系数能算吗?还是特定的材料柔顺系数是固定的?:hand::hand::hand:
你好,柔顺系数就是弹性常数的倒数,你可以计算弹性矩阵,然后求逆,就得到了柔顺系数的矩阵。
多谢回复。我找了下我的结果中的数据:
TOTAL ELASTIC MODULI (kBar)
Direction& & XX& && && & YY& && && & ZZ& && && & XY& && && & YZ& && && & ZX
--------------------------------------------------------------------------------
XX& && &&&& & 481.0583& && && &0.0000& && &0.0000& && &0.3415
YY& && && &481.0583& && && && &0.0000& && &0.0000& && &0.0574
ZZ& && &&&& & -& && &0.0000& && &0.0000& &&&-4.1046
XY& && && &&&0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && && &0.0000& && &0.0000
YZ& && && &&&0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && && &0.0000
ZX& && && &&&0.3415& && &0.0574& &&&-4.1046& && &0.0000& && &0.0000& &
--------------------------------------------------------------------------------
这个应该是总的,还有离子贡献的弹性模量,请问是对哪个矩阵取逆矩阵呢?
SYMMETRIZED ELASTIC MODULI (kBar)
Direction& & XX& && && & YY& && && & ZZ& && && & XY& && && & YZ& && && & ZX
--------------------------------------------------------------------------------
XX& && &&&& && && && &0.0000& && &0.0000& && &0.0000
YY& && &&&& && && && &0.0000& && &0.0000& && &0.0000
ZZ& && &&&& && && && &0.0000& && &0.0000& && &0.0000
XY& && && &&&0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && && &0.0000& && &0.0000
YZ& && && &&&0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && && &0.0000
ZX& && && &&&0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && &0.0000& &
--------------------------------------------------------------------------------
ELASTIC MODULI CONTR FROM IONIC RELAXATION (kBar)
Direction& & XX& && && & YY& && && & ZZ& && && & XY& && && & YZ& && && & ZX
--------------------------------------------------------------------------------
XX& && &&&-984.4441& &-741.8156& && && &0.0000& && &0.0000& && &0.3415
YY& && &&&-741.8156& &-821.2311& & 943.7346& && &0.0000& && &0.0000& && &0.0574
ZZ& && &&&& & 943..0123& && &0.0000& && &0.0000& &&&-4.1046
XY& && && &&&0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && &0.0000
YZ& && && &&&0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && &0.0000& && &0.0000
ZX& && && &&&0.3415& && &0.0574& &&&-4.1046& && &0.0000& && &0.0000& &&&-0.0055
:hand::hand::hand:
取第一个,总的
:hand::hand:多谢!
楼主,你好!我想问一下DFPT只能算Gamma点的力常数,我现在用phonopy能的到声子谱,那声子谱其他高对称点的数据是怎么来的?是Phonopy后续怎么处理的吗?主要是采用什么方法处理的?谢谢!
楼主,你好!我想问一下DFPT只能算Gamma点的力常数,我现在用phonopy能的到声子谱,那声子谱其他高对称点的数据是怎么来的?是Phonopy后续怎么处理的吗?主要是采用什么方法处理的?谢谢!
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vasp5.2可以用linear response theory方法计算声子谱,声子态密度吗??
vasp5.2 手册里写的-----2004: The development on the vasp.5.X branch started, including support for Hartree-Fock, GW ,《《linear response theory》》。
Despite the initial announcement, vasp.5.X is only a “mild” upgrade of vasp.4.6. Internal data structures are largely
unchanged.
可以用linear response theory 的方法(或者称为&&density perturbation functional theory,DFPT),直接计算出原子的移动而导致的势场变化,再进一步构造出动力学矩阵的方法计算声子谱,声子态密度了吗??可以求出弹性系数、声子展宽、拉曼散射截面等性质,直接算出Born effective charge dielectric constant吗??,有人用过吗??跟 pwscf abinit比较如何?
结合phonopy用的超胞模型吧,我的体系比较大,想减小计算量用pwscf中那种单胞就能算声子的linear response theory 的方法,看vasp5.2手册里有提到这个
看有的帖子说castep只有LDA赝势算声子,不能用超软,还是倾向于vasp,赝势好一些
那你就用--dim=&1 1 1&就够了。
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PHONOPY算出的声子谱怎么将不可约表示的符号弄出来?
如题,利用VASP+DFPT算的声子谱,如何将不可约表示符号弄出来。看教程里说的是要给出PRIMITIVE_AXIS这个参数,可是给了这个参数后算出的不可约表示对应的是原胞的声子能带,而我的声子能带是单胞(由于有磁性,所以用的是\sqrt{2}\times\sqrt{2}\times2的单胞),如何对应?
谢谢回复,
我的也是在irrep.yaml给出特征标,有的会给出ir_table表示符号,但大部分都不给出,请问没给出的如何从特征标推出是哪个个符号?
另外我的确用PRIMITIVE_AXIS进行了原胞的对应,可问题是我需要知道单胞中某个支的不可约表示,还不是原胞的。
1、没给出不可约表示的符号,但是已经给出不可以表示的特征标 ,那么你拿特征标表对,就可以了。
2、你的意思是你画出来的声子色散图是单胞的? 画单胞时这个PRIMITIVE_AXIS参数是怎么设置的,找不可约表示的时候还是怎么设置,这样不可以?
谢谢回复,
1、是的,我的声子色散图是单胞的,为\sqrt{2}*\sqrt{2}*2的原胞;
2、画单胞的时候并无指定PRIMITIVE_AXIS这个参数,所以画出的就是默认单胞的声子色散,而在做不可约表象分析时必须指定PRIMITIVE_AXIS这个参数,也就是只能给出原胞声子振动模式的不可约表示。我是这么理解的
我是这么理解的 1.你的POSCAR是单胞,然后你在处理的时候band.conf里面没有设置这个PRIMITIVE_AXIS参数(那就是取默认值了默认矩阵是多少,你在处理时在phonopy的界面有显示),那么画出来的是单胞的色散关系。2.你要找到单胞的不可约表示,不指定那还不就是得到了你要的单胞? 为什么要指定?
其实我还没弄清你到底想说什么?你理解这个PRIMITIVE_AXIS 参数么?还有,这个参数矩阵的设置,原胞之间单胞的转化,在manual里面有的。
2. 我是想找单胞的不可约表示,所以一开始我也是不指定PRIMITIVE_AXIS这个参数让他进行分析(也就是我不想让程序进行单胞到原胞的转化),可是问题就出在这里,程序会报错说使用的是supercell,应该用PRIMITIVE_AXIS这个参数转化为原胞才可以。
这么说来phonopy 给出的只能是原胞信息。确实,手册里面的例子,在处理色散关系时是将惯用胞转化成原胞了。
881的扩胞!太夸张了,我们的服务器根本算不动啊
你可以采用441或者是661的试试。还是建议买服务器,我们的12核心48G内存的服务器就能跑的动。dell的E5处理器,现在可能还是3万多一点吧。
我想问你算过Gruneisen参数吗,就是描述晶格体积变化对声子频率产生的影响那个。
这个我没有算过,将来估计会算。
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用VASP-DFPT+phonopy计算石墨烯声子谱求助
本人用VASP-DFPT+phonopy计算声子谱,下图是我计算得到的石墨烯的声子谱
下图是一篇PRB文章里给出的石墨烯的声子谱(PHYSICAL REVIEW B 77, 08)
两个图形状差不多,也都有一点虚频(很小)。但是仔细观察可以发现,PRB文章算出的声子谱在Gamma点的频率为1586cm-1,而我算出的值为1300cm-1,其他点频率值也都不一样。我不清楚是什么原因,还请高手指导一下。(我测试了一下phonopy给的NaCl的例子,没有问题,会不会是计算二维材料声子谱跟块体材料声子谱的计算有不一样的地方呢?)
我在这里把我算声子谱的过程贴出来给大家分享一下:
(1)优化石墨烯晶格,我用的GGA-PBE,能量判据为10-4eV,力收敛到0.01eV/A。优化得到石墨烯晶格常数为2.4673A。这一步应该没有问题。
(2)按照phonopy给的提示,扩胞,我扩了4*4的胞,a,b方向长度都接近10A,总共32个C原子。利用该超胞计算力常数。K点设定6*6*1。计算力常数的INCAR文件贴出来如下:
SYSTEM = graphene
PREC = Accurate
ISTART = 0
ICHARG = 2
LREAL = .FALSE.
LWAVE = .FALSE.
LCHARG = .FALSE.
ENCUT = 550
EDIFF = 1.0E-8
NELMIN = 4
IBRION = 8
POTIM = 0.2
ISMEAR = 0 !Gaussian
SIGMA = 0.02
IALGO = 38
ADDGRID = .TRUE.
(3)计算完力常数以后,根据phonopy里给出的提示,运行命令:phonopy --fc vasprun.xml,得到文件FORCE_CONSTANTS。
(4)运行命令:phonopy --dim=&4 4 1& -c POSCAR-unitcell band.conf 得到band.yaml文件,然后采用phonopy提供的scirpts程序bandplot得到数据,导入origin画声子谱
band.conf文件设置如下:
ATOM_NAME = C
DIM = 4 4 1
PRIMITIVE_AXIS = 0.25 0.0 0.0 0.0 0.25 0.0 0.0 0.0 1.0
BAND = 0.0 0.0 0.0 0...0 0.125 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
BAND_POINTS = 200
FORCE_CONSTANTS = READ
谢谢回复。
(1)文献里没说扩的多大胞,这个也就没法比较了。我又重新扩了6*6*1的胞,算出的声子谱只有3支声学波,光学波完全没有。
(2)文献里泛函用的是LDA,我用的PBE。我用LDA重新算了一下声子谱。画出来的Gamma点LO和TO的频率反而变得更小了,只有1000cm-1多一点,与文献的数据1586cm-1差的更多了,很奇怪。。。不知道是什么原因?
LDA泛函画出的声子谱
你这不是应助贴,我没法给你评分
好的,我试试IBRION=6,看看。另外,我刚刚试着讲SIGMA改为0.1,其他的不便,算出来的频率为1520cm-1,跟文献值接近很多了!看来这个参数影响还是蛮大的
我还想请教一下,phonopy里建议IBRION=8,如果IBRION=6,算出力常数以后,仍然使用phonopy照同样的步骤去画声子谱吗?
好的,谢谢,我试试看
请问为何sigma影响这么大?
算声子需要先算Hessian矩阵,也就是总能对原子坐标的二阶偏导。
对于金属,其总能与展宽类型关系很大。VASP手册上明确建议金属用MP型展宽。
了解了,谢谢
你这问题解决了吗?能说一下吗?
扩胞不同,对应band.conf里的设置也有所不同,例如2*2超胞与4*4超胞对应的band.conf是不一样的。4*4的如下
ATOM_NAME = C
DIM = 4 4 1
PRIMITIVE_AXIS = 0.25 0.0 0.0 0.0 0.25 0.0 0.0 0.0 1.0
BAND = 0.0 0.0 0.0 0...0 0.125 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
BAND_POINTS = 200
FORCE_CONSTANTS = READ
2*2的应该如下
ATOM_NAME = C
DIM = 2 2 1
PRIMITIVE_AXIS = 0.5 0.0 0.0 0.0 0.5 0.0 0.0 0.0 1.0
BAND = 0.0 0.0 0.0 0..0 0.25 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
BAND_POINTS = 200
FORCE_CONSTANTS = READ
PRIMITIVE_AXIS与BAND这两个参数都有不同。可以这样看,4*0.25=2*0.5=1倍石墨烯单胞晶格常数,所以PRIMITIVE_AXIS这个参数有区别。另外DIM里的数据乘以BAND的坐标应该得到石墨烯单胞的高对称点坐标。所以4*0.*0..333333,如你所知,(0...0)是graphene单胞K点坐标。同理,4*0.125=2*0.25,(0.5,0.0,0.0)是graphene单胞的M点坐标。
以上解释我没法给出确切的物理解释,起到一个方便大家记忆的作用吧
IBRION=6就不是DFPT了吧?
是的,但是都能算,而且给DFPT准确度差不多,但是省内存
http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/Lattice_dynamics_via_force_constant_approach.html
我一般不设置这个参数,如果自己不是特别清楚,容易出错。建议用原包来扩胞,而不是惯用原胞,结果是一样的,然后就不用设置这个参数了。
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