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實用教程丨如何用VASP+phono3py快速計算晶格熱導率？

來源：科學10分鐘時間：2021-08-17 21:31:06 瀏覽：7482次

在上期的文章：理論到實踐：VASP+Phono3py計算PhononLifetime中，筆者介紹了怎么用VASP+phono3py計算聲子壽命和頻率的關系。本文繼續介紹利用VASP+phono3py計算晶格熱導率。晶格熱到率的計算公式如下[1].

由于該計算過程特別消耗計算資源，所以筆者用虛擬機做示范，用含兩個原子的金屬W單包為例，且在有限位移計算力常數的過程中沒有擴包，讀者要在服務器上嘗試建議擴成3x3x3的超胞，保證聲子沒有虛頻。

第一步：通過以下命令產生隨機位移，筆者這里為了節省算力超胞設的是111。

phono3py  -d --dim="1 1 1" -c POSCAR

第二步：將所有產生的images用批量腳本提交任務進行計算。

計算的INCAR:

PREC = Accurate    IBRION = -1    NELMIN = 5     ENCUT = 500     EDIFF = 1.000000e-08    ISMEAR = 0     SIGMA = 5.000000e-02     IALGO = 38     LREAL = .FALSE.   ADDGRID = .TRUE.     LWAVE = .FALSE.    LCHARG = .FALSE.      NPAR = 4

KPOINTS:

Automatic generation0M-P5 5 5 0 0 0

任務批量提交腳本：

#!/bin/bashfor i in {00001..00005}domkdir $i cp POSCAR-$i ./$i/POSCAR cp INCAR KPOINTS POTCAR ./$i cd ./$impirun -np 12 vaspcd ../done

第三步：提取三階力常數。

phono3py --cf3 {00001..00005}/vasprun.xml

第四步：提取二階力常數。

phono3py --dim="1 1 1" --sym-fc -c POSCAR

第五步：計算熱導率。

phono3py  --fc3  --fc2  --dim="1 1 1"  --mesh="19 19 19"   -c POSCAR   --br | tee out.txt

打開out.txt，下拉到底就可以看到計算的熱導率了，直接復制到originlab里作圖就可以了。

這是筆者選用不同贗勢，然后利用該方法計算的結果：

Reference:

[1] Togo, Atsushi; Chaput, Laurent; Tanaka, Isao (2015). Distributions of phonon lifetimes in Brillouin zones. Physical Review B, 91(9), 094306–. doi:10.1103/physrevb.91.094306.

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