Al的声子谱计算

Al的声子谱计算

hhwj340

本文介绍计算Al的声子的计算的过程。使用的软件是ABINIT软

件包(version 7.4.2)。使用的赝势是模守恒赝势(TM型),交换关联能使用 GGA近似(PBE型)。计算声子时，应用的理论方法是线性响应理论。计算的具体参数见输入文件。

Step 1:对Al的结构进行驰豫,输入文件如下：

计算得到晶格常数为：7.6500879384(Bohr)

Step2:获得计算声子谱所有所需K点

将Step1中的晶格常数由7.6500879384代替，设置nstep=1，及nline=1,ngkpt12 12 12,简单运行之后即可以得到所有所需K点。K点可以在生成的out,或者DDB文件中截取，注意如果生成的K点多余50个，out文件中只列出前50个，所以最后在DDB文件中截取。

Step3:计算所有所需Ｋ点的DDB文件，输入文件如下：

qpt21 qpt22 qpt23 qpt24 qpt25 qpt26 qpt27 qpt28 qpt29 qpt30 qpt31 qpt32 qpt33 qpt34 qpt35 qpt36 qpt37 qpt38 qpt39 qpt40 qpt41 qpt42 qpt43 qpt44 qpt45 qpt46 qpt47 qpt48 qpt49 qpt50 qpt51

2.50000000E-01 3.33333333E-01 4.16666667E-01 5.00000000E-01 -4.16666667E-01 -3.33333333E-01 -2.50000000E-01 -1.66666667E-01 2.50000000E-01 3.33333333E-01 4.16666667E-01 5.00000000E-01 -4.16666667E-01 -3.33333333E-01 -2.50000000E-01 3.33333333E-01 4.16666667E-01 5.00000000E-01 -4.16666667E-01 -3.33333333E-01 4.16666667E-01 5.00000000E-01 -4.16666667E-01 5.00000000E-01 2.50000000E-01 3.33333333E-01 4.16666667E-01 5.00000000E-01 -4.16666667E-01 3.33333333E-01 4.16666667E-01

1.66666667E-01 1.66666667E-01 1.66666667E-01 1.66666667E-01 1.66666667E-01 1.66666667E-01 1.66666667E-01 1.66666667E-01 2.50000000E-01 2.50000000E-01 2.50000000E-01 2.50000000E-01 2.50000000E-01 2.50000000E-01 2.50000000E-01 3.33333333E-01 3.33333333E-01 3.33333333E-01 3.33333333E-01 3.33333333E-01 4.16666667E-01 4.16666667E-01 4.16666667E-01 5.00000000E-01 1.66666667E-01 1.66666667E-01 1.66666667E-01 1.66666667E-01 1.66666667E-01 2.50000000E-01 2.50000000E-01

0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 8.33333333E-02 8.33333333E-02 8.33333333E-02 8.33333333E-02 8.33333333E-02 8.33333333E-02 8.33333333E-02

qpt52 qpt53 qpt54 qpt55 qpt56 qpt57 qpt58 qpt59 qpt60 qpt61 qpt62 qpt63 qpt64 qpt65 qpt66 qpt67 qpt68 qpt69 qpt70

qpt71 qpt72 qpt73 kptopt2 2 kptopt 3 tolvrs 1.0d-15 iscf 5 getwfk 1

0.50000000000000 0.25000000000000 0.83333333333333 -0.41666666666667 0.25000000000000 0.83333333333333 -0.33333333333333 0.25000000000000 0.83333333333333 -0.25000000000000 0.25000000000000 0.83333333333333 -0.16666666666667 0.25000000000000 0.83333333333333 0.41666666666667 0.33333333333333 0.83333333333333 0.50000000000000 0.33333333333333 0.83333333333333 -0.41666666666667 0.33333333333333 0.83333333333333 -0.33333333333333 0.33333333333333 0.83333333333333 -0.25000000000000 0.33333333333333 0.83333333333333 0.50000000000000 0.41666666666667 0.83333333333333 -0.41666666666667 0.41666666666667 0.83333333333333 -0.33333333333333 0.41666666666667 0.83333333333333 -0.41666666666667 0.50000000000000 0.83333333333333 0.50000000000000 0.33333333333333 0.16666666666667 -0.41666666666667 0.33333333333333 0.16666666666667 -0.33333333333333 0.33333333333333 0.16666666666667 -0.41666666666667 0.41666666666667 0.16666666666667 -0.33333333333333 0.41666666666667 0.16666666666667 -0.25000000000000 0.41666666666667 0.16666666666667 -0.33333333333333 0.50000000000000 0.16666666666667 -0.25000000000000 0.50000000000000 0.25000000000000 # Automatic generation of k points, taking # into account the time-reversal symmetry only # SCF stopping criterion # Self-consistent calculation, using algorithm 5 # Read the ground-state wavefunctions

#Definition of occupation numbers occopt 4 tsmear 0.01 #Definition of the unit cell #acell 3*7.5041 # This is equivalent to 7.60 7.60 7.60 acell 3*7.6497601142 # This is equivalent to 7.60 7.60 7.60 rprim 0.0 0.5 0.5 # FCC primitive vectors (to be scaled by acell) 0.5 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0

##Optimization of the lattice parameters #optcell 1 #ionmov 3 #ntime 10 #dilatmx 1.05 #ecutsm 0.5 #Definition of the atom types ntypat 1 # There is only one type of atom znucl 13 # The keyword "znucl" refers to the atomic number of the # possible type(s) of atom. The pseudopotential(s) # mentioned in the "files" file must correspond # to the type(s) of atom. Here, the only type is Aluminum

#Definition of the atoms natom 1 # There is only one atom per cell typat 1 # This atom is of type 1, that is, Aluminum xred # This keyword indicate that the location of the atoms # will follow, one triplet of number for each atom 0.0 0.0 0.0 # Triplet giving the REDUCED coordinate of atom 1. #Definition of the planewave basis set ecut 50.0 # Maximal kinetic energy cut-off, in Hartree #Exchange-correlation functional ixc 11 # LDA Teter Pade parametrization nband 6 #Definition of the k-point grid ngkpt 12 12 12 # This is a 2x2x2 FCC grid, based on the primitive vectors nshiftk 4 # of the reciprocal space. For a FCC real space lattice, # like the present one, it actually corresponds to the # so-called 4x4x4 Monkhorst-Pack grid, if the following shifts # are used : shiftk 0.5 0.5 0.5 0.5 0.0 0.0 0.0 0.5 0.0 0.0 0.0 0.5 #Definition of the SCF procedure nstep 100 # Maximal number of SCF cycles #to

ldfe 1.0d-6 # Will stop when, twice in a row, the difference # between two consecutive evaluations of total energy # differ by less than toldfe (in Hartree) # This value is way too large for most realistic studies of materials

计算可以获得所有的DDB文件。

Step 4:合并DDB文件

Step 5:使用ABINIT软件包中的anaddb计算所需点的声子谱

!Input file for the anaddb code. Analysis of the SiO2 DDB !Flags ifcflag

1

! Interatomic force constant flag

!Wavevector grid number 1 (coarse grid, from DDB) brav 2 ! Bravais Lattice : 1-S.C., 2-F.C., 3-B.C., 4-Hex.) ngqpt 12 12 12 ! Monkhorst-Pack indices nqshft 1 ! number of q-points in repeated basic q-cell q1shft 3*0.0 !Effective charges asr 1 ! Acoustic Sum Rule. 1 => imposed asymetrically chneut 0 ! Charge neutrality requirement for effective charges. !Interatomic force constant info dipdip 0 ! Dipole-dipole interaction treatment !Phonon band structure output for band2eps - See note near end for ! dealing with gamma LO-TO splitting issue. eivec 2 !Wavevector list number 1 (Reduced coordinates and normalization factor) nph1l 71 ! number of phonons in list 1 qph1l 0.0000 0.0375 0.0750 0.1125 0.1500 0.1875 0.2250 0.2625 0.3000 0.3375 0.0000 0.0375 0.0750 0.1125 0.1500 0.1875 0.2250 0.2625 0.3000 0.3375 0.0000 0.0750 0.1500 0.2250 0.3000 0.3750 0.4500 0.5250 0.6000 0.6750 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 !(gamma point)

0.3750 0.3750 0.7500 1.0 0.3875 0.3875 0.7750 0.4000 0.4000 0.8000 0.4125 0.4125 0.8250 0.4250 0.4250 0.8500 0.4375 0.4375 0.8750 0.4500 0.4500 0.9000 0.4625 0.4625 0.9250 0.4750 0.4750 0.9500 0.4875 0.4875 0.9750 0.5000 0.5000 1.0000 0.5500 0.5500 1.0000 0.6000 0.6000 1.0000 0.6500 0.6500 1.0000 0.7000 0.7000 1.0000 0.7500 0.7500 1.0000 0.8000 0.8000 1.0000 0.8500 0.8500 1.0000 0.9000

0.9000 1.0000 0.9500 0.9500 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.9500 0.9500 0.9500 0.9000 0.9000 0.9000 0.8500 0.8500 0.8500 0.8000 0.8000 0.8000 0.7500 0.7500 0.7500 0.7000 0.7000 0.7000 0.6500 0.6500 0.6500 0.6000 0.6000 0.6000 0.5500 0.5500 0.5500 0.5000 0.5000 0.5000 0.5000 0.4500 0.5000 0.5000 0.4000 0.5000 0.5000 0.3500 0.5000 0.5000 0.3000 0.5000 0.5000 0.2500 0.5000 0.5000 0.2000 0.5000 0.5000 0.1500 0.5000 0.5000 0.1000 0.5000 0.5000 0.0500 0.5000

!(K point) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 !(X point) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 !(gamma point) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 !(L point) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Step 6: 使用软件包中的band2eps来绘图

最后得到Al的声子谱：

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9lrj.html