Phonopy 计算声子谱
QuantumEspresso+Phonopy计算声子过程
QuantumEspresso+Phonopy计算声⼦过程以Ammonia (N4H12) 为例。
第⼀步：松弛结构/ Geometry OptimizationInput:&controlcalculation = 'relax',nstep = 300,etot_conv_thr = 1.0d-4,forc_conv_thr = 2.0d-3,restart_mode = 'from_scratch',prefix = 'ammonia',outdir = 'Waves',pseudo_dir = '/home/z8j/svn_personal/qe/pp'/&systemibrav = 0,ntyp = 2,nat = 16,occupations = 'fixed',ecutwfc = 80/&electronsmixing_beta = 0.7,conv_thr = 1.d-8,electron_maxstep = 1000,startingwfc = 'atomic+random'/&ionsion_positions = "default"/ATOMIC_SPECIESH 1.000 H.pbe-rrkjus.UPFN 14.000 N.pbe-rrkjus.UPFCELL_PARAMETERS angstrom5.1305 0.0000 0.00000.0000 5.1305 0.00000.0000 0.0000 5.1305K_POINTS automatic4 4 4 1 1 1ATOMIC_POSITIONS angstromN 1.0789441 1.0789441 1.0789441N 1.4863058 4.0515558 3.6441941N 3.6441941 1.4863058 4.0515558N 4.0515558 3.6441941 1.4863058H 1.9095721 1.3477823 0.5710246H 1.9942253 3.2209279 3.9130323H 3.1362746 0.6556779 3.7827176H 4.5594753 4.4748221 1.2174676H 1.3477823 0.5710246 1.9095721H 1.2174676 4.5594753 4.4748221H 3.2209279 3.9130323 1.9942253H 0.5710246 1.9095721 1.3477823H 0.6556779 3.7827176 3.1362746H 4.4748221 1.2174676 4.5594753H 3.9130323 1.9942253 3.2209279H 3.7827176 3.1362746 0.6556779然后Run pw.x:PBS file:1 #!/bin/bash23 #PBS -A sns4 #PBS -q long5 #PBS -m ea6 #PBS -M 123123@7 #PBS -j oe8 #PBS -l qos=condo9 #PBS -W group_list=cades-virtues10 #PBS -l walltime=50:30:0011 #PBS -l nodes=4:ppn=3212 #PBS -N ammonia-rlx-qe@/lustre/or-hydra/cades-virtues/z8j/run/rmg_test_ORNL/Ammonia/qe1314 module load /software/tools/modules/env/cades-virtues15 module load /software/tools/modules/compilers/intel/2016.116 module load /software/tools/modules/utils/intel/mkl/2016.117 module load /software/tools/modules/mpi/openmpi/intel/1.10.218 module load /software/user_tools/current/modules/cades-virtues/env/intel19 module load /software/user_tools/current/modules/cades-virtues/espresso/5.4.020 module list2122 export OMP_NUM_THREADS=12324 cd /lustre/or-hydra/cades-virtues/z8j/run/rmg_test_ORNL/Ammonia/qe2526date2728 mpirun -np 128 --bind-to none --map-by ppr:32:node:pe=1 /software/user_tools/current/cades-virtues/apps/quantum-espresso/intel/espresso/5.4.0/pw.x < qe.in > qe.00.out 2930date第⼆步：写好⽤来构建超胞⽤的单胞/Prepare unit cell file for supercell building这⼀步⽐较简单，直接从第⼀步的output file⾥读取出现成的原⼦位置即可，然后修改下必要的参数，如名字 Kpoint mesh。
Phonopy 计算声子谱
Phonopy 计算声子谱(2010-02-07 11:03)注明：numpy , numpy-dev matplotlib python-lxml python-yaml其中numpy和matplotlib在安装vasputil（为了装ase）已经安装过了。
所有本人先找到python-lxml-1.3.4-1.el5.rf.x86_64.rpm python-yaml-3.05-1.el5.rf.noarch.rpm安装，装好以后便安装phonopy,报错找不到numpy下的arrayobject.h，原来是找不到numpy的include,export CPPFLAGS=-I/usr/lib64/python2.4/site-packages/numpy/core/include 顺便指定一下libexport LDFLAGS=-L/usr/lib64/python2.4/site-packages/numpy/lib然后找到了，在编译phonopy: python setup.py install --home=.,有一些警告，可能是没有安装numpy-dev的缘故，在网络上搜numpy-dev包，居然没有。
只有numpy-1.2.1-2.el5.src.rpm。
郁闷，我的numpy已经关联不能删除了，那还是用src包产生一个numpy-devel先。
编译src时说少了atlas-devel-3.8.3-1.el5.x86_64.rpm，还好有的下。
装了atlas-devel-3.8.3-1.el5.x86_64.rpm后，再： rpm -i numpy-1.2.1-2.el5.src.rpm 然后到/usr/src/redhat/SPECS rpmbuild –bb numpy.spec以为可以得到numpy-devel，到/usr/src/redhat/RPMS/x86_64却没有。
哎！！！！！！！可是到官网仔细看看却是不需要numpy-devel，看来下来的介绍这点上有误，其余的都是正确的。
VASP+FROPHO 计算晶体材料声子谱及热性能
V ASP+FROPHO 计算晶体材料声子谱及热性能梁超平（liangchaoping@）, May. 2010作者简介：梁超平，中南大学粉末冶金研究院07级硕士研究生，师从龚浩然教授，主要研究方向为计算材料学算法编程及材料跨尺度计算模拟。
目录一、编译fropho (1)二、一个简单的算例：BCC Zr的声子谱以及声子态密度 (2)简介Fropho是一个使用Fortran语言编写用于实现晶体声子分析程序。
它目前提供了V ASP 、 Wien2K 的接口用来计算原子受力，通过分析原子受力得到力常数矩阵。
从而根据力常数矩阵进行材料的声子谱及热性能分析。
其主要功能有：计算声子色散谱；计算声子态密度，包括分立态密度；声子热力学性质，包括自由能，热容量，焓。
接下来简要介绍程序的编译，通过一个简单的算例来介绍它的使用方法。
一、编译fropho1. 编译Fropho需要lapack数学库文件。
因此首先从 下载lapack-3.2.gz；2. 使用sftp上传至远程服务器；3. 解压缩lapack-3.2.gz；@node64:~> tar -zxvf lapack-3.2.gz4. 进入lapack-3.2，将make.inc.example 拷贝成make.inc@node64:~/lapack-3.2> cp make.inc.example make.inc5. 修改make.inc和Makefile将make.inc第22和26行改为ifort或者pgf90编译器，这样运算速度更快，这里的编译器要跟后面编译fropho一致。
然后将Makefile第11行注释掉，打开第12行6. 使用make lib 安装数学库，转好后在当前目录产生lapack_LINUX.a、blas_LINUX.a和tmglib_LINUX.a。
@node64:~/lapack-3.2> make lib7. 安装fropho从/ 下载fropho-1.3.3.tar.gz8. 解压缩；@node64:~/fropho> tar -zxvf fropho-1.3.3.tar.gz9. 进入fropho-1.3.3并configure设置好相应的编译器和链接数学库,链接这两个数学库的顺序不能错，不然不能使用；@node64:~/fropho/fropho-1.3.3> ./configure --prefix=where do you want to install fropho FC=ifort LIBS= "/your lapack-3.2 direction/lapack-3.2/liblapack.a your lapack-3.2 direction/lapack-3.2/libblas.a"10. 然后make；@node64:~/fropho/fropho-1.3.3>make@node64:~/fropho/fropho-1.3.3>make install11. 编译rubytools，进入rubyTools目录；@node64:~/fropho/fropho-1.3.3/rubyTools> ./makeTools.sh12. 大功告成，安装圆满完成了。
phono3py计算有限温声子谱
标题：phono3py计算有限温声子谱1. 简介phono3py是用于计算晶格热扰动对声子传输性质的影响的程序。
它通过结合第一原理计算和三阶力常数来分析晶格热扰动对声子传输性质的影响。
在固体材料的研究中，了解声子的传输性质对材料的热导率和热膨胀系数等性质具有重要意义。
2. phono3py的工作原理phono3py的计算基于哈密顿理论和晶格动力学理论。
它通过计算晶格的热扰动对声子的频率和色散关系的影响，来获取有限温下的声子谱。
在这个过程中，phono3py考虑了晶格动力学和热力学相互作用的影响，从而得出了更准确的声子传输性质。
3. phono3py的应用phono3py广泛应用于材料物理、凝聚态物理和材料工程等领域。
在热电材料的研究中，了解声子传输性质对材料的热电性能有重要作用。
另外，在光学材料的研究中，声子谱的计算也对材料的光学性能具有重要影响。
4. phono3py的优势与其他声子传输性质计算方法相比，phono3py具有高精度和高效率。
通过结合第一原理计算和三阶力常数，phono3py能够准确地描述声子的传输性质，并且能够在计算效率上得到很好的平衡。
5. 结语phono3py作为计算有限温声子谱的重要工具，为材料研究提供了重要手段。
通过对声子传输性质的准确描述，phono3py帮助科学家们更好地理解材料的热导率、热膨胀系数等性质，为材料设计和应用提供了重要参考。
随着计算方法的不断发展，phono3py有望在更广泛的领域得到应用，为材料研究和工程应用带来更多的创新和突破。
6. phono3py的发展趋势随着材料科学和计算科学的进步，phono3py在声子传输性质计算领域仍然具有广阔的发展空间。
未来，phono3py有望在以下几个方面得到进一步的改进和扩展：6.1 新的计算方法随着计算方法和软件工具的不断发展，我们可以预见phono3py将结合更多先进的计算方法，如机器学习、深度学习等，以更准确地描述晶格的热扰动对声子传输性质的影响。
phonopy 热力学
phonopy 热力学English Answer:Phonopy: A Powerful Tool for Thermodynamic Calculations.Phonopy is an open-source software package written in Python that provides a comprehensive set of tools for performing thermodynamic calculations based on density functional perturbation theory (DFPT). It is widely used in computational materials science for studying the thermal properties of materials.Key Features of Phonopy.Calculation of phonon frequencies and phonon dispersions.Calculation of thermodynamic properties, such as heat capacity, entropy, and free energy.Calculation of thermal conductivity and othertransport properties.Support for various crystal structures and supercell sizes.Integration with popular DFT codes, such as VASP, Quantum ESPRESSO, and ABINIT.Applications of Phonopy.Phonopy has been successfully applied to a wide range of materials, including metals, semiconductors, insulators, and complex oxides. It has been used to:Predict the thermal conductivity of materials for heat management applications.Identify phase transitions and study their thermodynamic behavior.Investigate the effects of defects and impurities onthermal properties.Design new materials with tailored thermal properties.Workflow for Using Phonopy.The typical workflow for using Phonopy involves the following steps:1. Generate atomic coordinates and a supercell using a DFT code.2. Calculate the force constants using DFPT.3. Read the force constants into Phonopy.4. Calculate the phonon frequencies and phonon dispersions.5. Calculate the thermodynamic properties using the phonon spectrum.Advantages of Phonopy.Accurate and reliable: Phonopy uses DFPT to calculate force constants, which provides accurate results for phonon frequencies and thermodynamic properties.Efficient and scalable: Phonopy is highly optimizedfor large supercells and complex crystal structures.User-friendly: Phonopy has a user-friendly interface and extensive documentation.Conclusion.Phonopy is a powerful tool for performing thermodynamic calculations on materials. Its accuracy, efficiency, and user-friendliness make it an invaluable tool for computational materials scientists.Chinese Answer:Phonopy，热力学计算的强大工具。
phononpy中文使用说明
phonopy中文使用说明Phonopy是一个由python实现的晶体声子；计算声子色散谱；；计算声子态密度，包括分立态密度；；声子热力学性质，包括自由能，热容量，焓；；Phonopy通过力常数的方法计算声子谱；同样类型的程序还有phon,fropho,pho；Phonopy是使用python 以及C等高级语言；Phonopy使用python的matplotl；在自己的pc机安装winPhonopy 是一个由 python 实现的晶体声子分析程序。
它是目前提供了 VASP 的 Wien2k 的接口用来计算原子受力。
它的主要功能有：计算声子色散谱；计算声子态密度，包括分立态密度；声子热力学性质，包括自由能，热容量，焓；Phonopy 通过力常数的方法计算声子谱。
力常数由计算原子在超晶胞中被移动后的受力得到(Parlinsk-Li-Kawasoe 方法)。
同样类型的程序还有phon, fropho, phonon. 其中 phonon 是商业软件，卖的很贵，fropho和phonopy的代码其实都是来自于phon, fropho是为了代替phon而开发的，目的是为了使用phon更方便，phon和fropho主要都是由fortran开发的，而现在fropho已经停止开发，由 python 开发的phonopy代替了fropho, phonopy在使用上更为方便，在计算量上更为减少。
因为phon, fropho和 phonon 在移动原子位置时都是一次只移动一个原子的一个方向，而phonopy则可以一次移动一个原子的多个方向，所以和其它程序相比, phonopy最多可以减少 2/3 的计算量。
Phonopy是使用python以及C等高级语言编写的用于计算声子谱的程序，它可以很方便地在现有的unix或linux操作系统上进行安装。
它利用VASP等第一性原理计算程序来计算有限位移下的原子受力，然后利用phonopy程序处理原子受力获得声子谱。
声子谱计算范文
声子谱计算范文声子是晶体中的晶格振动模式的量子化激发，可以通过离散频率来描述。
声子能谱是描述晶体中声子能量与动量关系的函数，可以提供关于材料的晶格振动模式和能级分布的信息。
要计算声子谱，首先需要得到晶体的势能函数，即晶格势能和杂质势能。
在理论计算中，可以使用第一性原理方法，如密度泛函理论(DFT)或者分子动力学模拟，从头计算得到晶体的波函数和能量。
然后，通过引入微扰来计算声子的振动模式和能量。
在计算声子振动模式时，可以采用周期性边界条件，将晶体看作无限重复的单元。
然后，使用线性响应理论，通过矩阵元素的计算，可以得到晶格动力学矩阵，描述晶体中原子的振动行为。
计算声子谱的方法有多种，其中最常见的包括密度泛函微扰论(DFT-Perturbation Theory)和模型哈密顿量的对角化方法。
在DFT微扰论中，声子谱可以通过计算系统在外施加微扰下的响应来得到。
而模型哈密顿量的对角化方法，通过构造一个包含原子振动的模型哈密顿量，然后对其进行对角化，可以得到声子振动的能量和波函数。
声子谱计算可以提供丰富的信息，用于解释材料的热导率、声学、光学和电子输运等性质。
例如，在光学性质的研究中，可以利用声子谱计算得到材料的光学吸收谱，帮助解释材料的吸收和发射机制。
在热导率的研究中，可以通过声子谱计算得到声子输运的散射机制，解释热导率的波长和温度依赖关系。
声子谱计算在材料科学、凝聚态物理和固体化学等领域有着广泛的应用。
例如，在材料的设计和优化中，可以通过计算不同材料的声子谱，来预测材料的热导率、光学性质和电子输运等性能。
此外，声子谱计算还可以帮助解析实验中的谱线，对材料的特性进行表征和分析。
总结起来，声子谱计算是一种研究晶体中声子能谱的理论和计算方法，通过计算晶体的波函数和能量，以及引入微扰和线性响应理论，可以得到材料的振动模式和能谱。
声子谱计算在材料科学和物理学中有着广泛的应用，对于研究材料的结构和性能具有重要的意义。
二维材料声子谱的计算_概述说明以及解释
二维材料声子谱的计算概述说明以及解释1. 引言1.1 概述二维材料是一类具有特殊结构和性质的材料，其在纳米科技领域引起了广泛的关注。
声子谱作为描述材料中晶格振动的重要性质之一，对于理解和预测材料的热学、力学和电子等性质具有重要意义。
近年来，随着计算方法的进步和计算机的发展，通过计算模拟手段来研究声子谱已成为一种有效和可行的方式。
1.2 文章结构本文旨在对二维材料声子谱的计算进行概述和说明，并进行相关解释。
文章主要分为五个部分：引言、二维材料声子谱的计算、二维材料声子谱的计算概述、二维材料声子谱的解释和特征分析以及结论与展望。
1.3 目的本文旨在系统地介绍二维材料声子谱的计算方法，并对常用的计算工具与软件进行简要介绍。
同时，将对不同方法进行分类与选择，并比较其优缺点，以便读者选择合适的方法来研究其感兴趣的问题。
另外，在解释和分析声子谱的特征时，将重点关注能量和强度分布的解读方法、界面效应以及应变和温度对声子态密度的调控等方面。
最后，本文还将展望二维材料声子谱计算在新能源与纳米器件中的应用前景，并总结文章的主要内容。
以上就是本文“1. 引言”部分的详细内容介绍。
2. 二维材料声子谱的计算2.1 声子谱的概念和重要性声子谱是指描述物质中声子模式能量与动量关系的图谱。
声子是晶格振动的一种模式，其能量与分布对于材料的热传导、热容和电输运等性质具有重要影响。
因此，理解和计算二维材料的声子谱对于深入了解其热学、电学和力学性质具有关键意义。
2.2 声子谱计算方法的分类与选择求解二维材料声子谱有多种计算方法，包括第一原理（DFT）方法、力常数及倒空间格点法以及基于分子动力学（MD）模拟和经验势方法等。
每种方法都有其适用范围和局限性。
在选择合适的计算方法时，需要考虑时间效率、精度以及所需输入信息等方面。
2.3 常用的计算工具与软件介绍针对二维材料声子谱计算，已经开发了许多广泛应用的软件工具。
其中，VASP （Vienna Ab initio Simulation Package）、Quantum ESPRESSO和Phonopy 等是目前常用且功能强大的计算工具。
linux声子谱计算结论
linux声子谱计算结论
根据我所了解的信息，Linux声子谱计算是一种用于研究固体
材料中声子振动（声子）行为的计算方法。
声子谱计算能提供关于固体材料的声子能量和频率等信息，有助于研究材料的热传导性质、热稳定性以及其他固体的物理性质。
通过Linux声子谱计算，可以得到材料的声子密度状态、声子
能带和声子色散关系等信息。
这些信息对于了解材料的热导率、热膨胀系数和热容等热传导相关性质非常重要。
从计算结果中，可以得到声子谱的特征，包括声子能级与频率之间的关系、声子模的振动方式和振动频率等。
通过这些信息，可以了解材料中的声子行为，进一步研究材料的热力学性质和传热性能。
总的来说，Linux声子谱计算是一种重要的研究工具，可以提
供有关固体材料声子行为的详细信息，对于研究材料的热导率、热膨胀性质等具有重要的意义。
固体物理学教学的探索与实践
固体物理学教学的探索与实践王延宗，黄睿，李忠文（淮阴工学院数理学院，江苏淮安223003）一、引言固体物理学主要研究固体中原子的结构、结合规律、运动状态和能量的关系，固体中电子的运动及能带结构，半导体的基本原理和金属的导电机制，固体的磁性和光学性质，以及超导体的基本现象和规律等，并试图从微观上解释和理解固体材料的宏观物理性质[1-2]。
在固体物理学课程学习过程中，学生需要对量子力学、热力学与统计物理和电动力学等理论较强的课程具有较好的基础，同时固体物理还具有知识点繁多、系统性差、理论性强等特点，因此在实际的教学过程中，广大教师需要根据课程特点和学生实际情况不断地探索更加合适的教学方法。
尤其是随着新材料、新能源、新技术以及各种交叉学科的迅速发展，不仅为固体物理的教学内容提供了新的素材，还提出了更高的要求。
同时固体物理学还承载着课程思政建设的任务。
因此，固体物理学教师应该主动根据学生的培养目标和要求对固体物理学教学进行积极的探索与实践。
二、固体物理学与课程思政相结合课程思政作为高校对学生进行思想教育工作的重要途径，如何有效地把课程内容和思政教育自然融合在一起，是值得任课教师认真思考的问题。
固体物理学包含大量的理论，在这些理论的探索过程中蕴含着科学家们曲折和艰辛的探索过程，因此在教学过程中可以充分挖掘这些理论成果背后的故事，使学生认真体会其中的科学精神并激发其创新精神。
讲到“准晶”概念时，可以引入准晶的发现过程。
1982年，以色列科学家舍特曼在利用电子衍射方法研究Al-Mn 合金的时候，发现这种合金的衍射图具有5次旋转对称轴，这和传统的晶体对称性的基本理论是相悖的。
面对这样的实验结果，许多人都持有怀疑的态度，甚至诺贝尔化学奖得主鲍林嘲讽说：“这个世界上没有准晶，只有蹩脚的科学家。
”舍特曼面对各方面的压力，在经过多次实验，排除了孪晶的可能性后，坚持相信自己的实验结果，并且与1984年11月在著名的物理杂志《物理评论快报》上发表了自己的研究成果。
phonopy 声子谱横坐标单位
在进行声子谱分析时，我们经常会遇到一个重要的问题，那就是如何选择适当的横坐标单位，以便更好地理解和解释声子谱的特征。
对于phonopy来说，选择适当的横坐标单位是至关重要的，它直接影响到我们对材料的声子特性的理解和分析。
在本文中，我将深入探讨phonopy声子谱横坐标单位的选择，帮助您更全面地理解这一关键问题。
1. 了解phonopy声子谱让我们简要回顾一下phonopy声子谱的基本概念。
声子谱是指材料中声子的频率分布特征，它反映了材料的晶格振动性质。
在phonopy中，通过计算晶格的力常数，可以得到材料的声子谱，并将其以图表的形式呈现出来。
声子谱通常以频率为纵坐标，而横坐标的选择对于准确解读声子谱非常重要。
2. phonopy声子谱横坐标单位的选择在选择phonopy声子谱的横坐标单位时，常见的选择包括波数(k)和频率(ω)。
波数是描述晶格振动的基本参数，它与晶格的周期性结构有关；而频率则是声子振动的特征参数，它与晶格的势能有关。
在实际分析中，我们需要根据具体的研究目的和材料特性来选择适当的横坐标单位。
3. 从波数到频率：深入理解声子谱在分析phonopy声子谱时，我们通常会首先选择波数作为横坐标单位。
波数的选择可以帮助我们更好地理解声子在晶格中的传播特性，以及声子态密度的分布。
当我们以波数为横坐标单位时，可以清晰地观察到声子在布里渊区的散射特征，从而揭示材料的晶格振动模式。
但是，波数作为横坐标单位并不直接反映声子的实际振动频率，因此在深入理解材料的声子特性时，我们还需要将波数转换为频率。
4. 从频率到波数：解释声子谱的振动特性将波数转换为频率，可以帮助我们更准确地理解声子的振动特性。
频率直接反映了声子的固有振动频率，它对应着材料中不同声子模式的振动状态。
通过选择频率作为横坐标单位，我们可以更清晰地观察到声子模式在频率上的分布情况，进一步揭示材料的声子谱特征。
在解释材料的声子谱时，频率作为横坐标单位具有很强的实用性和直观性。
VASPDFPT方法计算声子谱
VASPDFPT 方法计算声子谱
第一步：精确优化结构 EDIFF =1E-8 EDIFFG=1E-5 增大 Ecut 第二步：拿第一步优化出来的结构命名为 POSCAR-unitcell 计算 声子谱 INCAR 设置：IBRION = 8 NSW=1 第三步：扩胞 phonopy -d --dim="2 2 2" -c POSCAR-unitcell mv SPOSCAR POSCAR 以上一步生成的 SPOSCAR 为 POSCAR， 准备 KPOINTS、POTCAR 和 INCAR，进行 vasp 计算 第 四 步 ： 计 算 完 成 后 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 第五步：准备 band.conf 文件： ATOM_NAME = Si DIM = 2 2 2 (自行修改) FORCE_CONSTANTS = read BAND = 0 0 0 0.5 0 0.5 1 0 0 0.5 0 0 0 0 0(自行修改) 第 六 步 ： phonopy --dim="2 2 2" -c POSCAR-unitcell -factor=521.471 band.conf 将频率单位转换为 cm-1 第七步：bandplot --gnuplot band.yaml > band.dat 用生成的 band.dat 文件作图
பைடு நூலகம்
200多个原子计算声子谱
200多个原子计算声子谱声子谱是描述晶体中声子（即晶格振动）的能量与动量关系的图谱。
计算声子谱需要使用第一性原理的方法，如密度泛函理论（DFT）和哈密顿动力学方法（HDM）。
以下是关于计算200多个原子的声子谱的回答：首先，计算200多个原子的声子谱是一项复杂的任务，需要使用高性能计算机和适当的计算软件来处理大量的计算量。
对于这样的计算，可以使用一些常用的第一性原理计算软件，如VASP、Quantum ESPRESSO或CASTEP等。
计算声子谱的第一步是通过DFT计算得到晶体的结构优化。
这包括确定原子的位置和晶格常数，以及计算晶体的力常数矩阵。
力常数矩阵描述了晶体中原子之间的相互作用力，并用于计算声子的振动频率和模式。
接下来，使用哈密顿动力学方法计算声子谱。
这种方法基于线性响应理论，通过求解动力学方程来计算声子的能量和动量关系。
在计算中，需要考虑晶体的周期性边界条件，并使用周期性边界条件下的声子波矢来计算声子谱。
在计算过程中，需要设置一些参数，如能量截断、k点网格密度和波函数基组等。
这些参数的选择会对计算结果产生一定的影响，因此需要进行一些测试和优化，以获得准确可靠的结果。
此外，对于大型系统的计算，还需要考虑计算资源的限制和计算时间的长短。
可以采用并行计算的方法，将计算任务分配给多个处理器或计算节点，以加快计算速度。
最后，通过计算得到的声子谱可以用于研究晶体的热学、光学和电子性质等方面。
它可以提供关于晶体中声子的能量、频率和散射等信息，对于理解晶体的物理性质和材料的性能具有重要意义。
综上所述，计算200多个原子的声子谱是一项复杂而耗时的任务，需要使用适当的计算软件和计算资源，并进行参数优化和计算结果的验证。
通过这样的计算，可以获得关于晶体中声子的能量与动量关系的详细信息，为材料研究和应用提供重要的理论支持。
phonopy 中本征矢量
phonopy 中本征矢量摘要：I.引言- 介绍phonopy- 说明本征矢量的概念II.phonopy中的本征矢量- 定义本征矢量- 介绍本征矢量的性质- 解释本征矢量在phonopy中的作用III.本征矢量的计算方法- 简述计算方法- 介绍具体计算步骤IV.本征矢量在材料研究中的应用- 说明本征矢量在材料研究中的重要性- 举例说明本征矢量的应用V.总结- 回顾本征矢量的概念和计算方法- 强调本征矢量在材料研究中的应用正文：I.引言Phonopy是一款非常强大的软件，它主要用于计算材料的声子性质。
在phonopy中，本征矢量是一个重要的概念。
那么，什么是本征矢量呢？II.phonopy中的本征矢量本征矢量是描述材料振动模式的向量。
它具有以下几个性质：- 本征矢量是原子的运动模式，它的大小和方向决定了原子的振动方式。
- 本征矢量是矢量，它具有大小和方向。
- 本征矢量是正交的，即两个本征矢量的内积为零。
在phonopy中，本征矢量用于描述材料的振动模式，它可以帮助我们理解材料的振动性质，从而更好地研究材料的物理性质。
III.本征矢量的计算方法计算本征矢量的方法有多种，这里我们介绍一种常用的方法：1.首先，我们需要计算材料的晶格常数和原子质量。
2.然后，通过计算原子间的相互作用，可以得到本征矢量。
需要注意的是，计算本征矢量需要一定的物理知识和数学基础，因此在实际操作时需要有一定的专业知识。
IV.本征矢量在材料研究中的应用本征矢量在材料研究中有着广泛的应用，它可以帮助我们更好地理解材料的物理性质。
例如，通过计算本征矢量，我们可以得到材料的振动频率和振动模式，从而可以预测材料的热力学性质和力学性质。
V.总结本征矢量是phonopy中的一个重要概念，它用于描述材料的振动模式。
通过计算本征矢量，我们可以得到材料的振动性质，从而更好地研究材料的物理性质。
phonopy 热导率
phonopy 热导率
Phonopy是一个用于计算材料热导率的软件包。
它基于第一原理计算方法，主要用于模拟固体晶体结构中声子的行为和传播。
在Phonopy中，计算热导率需要以下几个步骤：
1. 构建晶体结构：首先需要使用合适的软件（如V ASP、Quantum ESPRESSO等）计算得到晶体的原子坐标和力常数矩阵。
2. 确定力常数矩阵：将上一步得到的原子坐标和力常数矩阵输入到Phonopy中，通过动力学矩阵法计算得到力常数矩阵。
3. 计算声子频率：使用力常数矩阵计算晶格动力学方程，得到晶体中声子的频率和振动模式。
4. 建立弛豫时间近似：根据声子频率计算相应的声子散射率，并根据弛豫时间近似将其转化为弛豫时间。
5. 计算热导率：利用弛豫时间和声子频率，可以使用Boltzmann输运方程计算热导率。
需要注意的是，Phonopy是一个非常强大的工具，但对于精确的热导率计算，还需要考虑一些因素，如温度效应、晶体缺陷等。
此外，Phonopy还可以通过结合其他软件包（如V ASP、Quantum ESPRESSO等）进行更复杂的计算和分析。
请注意，以上步骤仅为热导率计算的基本框架，具体操作和参数设置可能会因实际情况而有所不同。
建议参考Phonopy的官方文档和相关文献以获取更详细的信息。
1。
phonopy 中本征矢量
phonopy 中本征矢量简介phonopy是一个用于计算固体材料晶格振动性质的软件包。
它可以通过计算晶格动力学来获得材料的声子频率和本征矢量。
本征矢量是描述晶体中原子振动模式的重要概念，它们对于理解材料的热传导、声学性质等起着关键作用。
phonopy的基本原理phonopy基于密度泛函理论(DFT)计算得到的力常数矩阵，通过求解力常数矩阵的特征值问题，可以得到晶体中的本征频率和本征矢量。
力常数矩阵是描述晶体中原子振动的力学性质的重要参数，它由原子间的相互作用力常数决定。
本征矢量的定义在晶体中，原子的振动可以看作是一系列的正弦波叠加。
每个振动模式都有一个特定的频率和振幅，而本征矢量描述了振动模式的空间分布。
本征矢量是一个复数，它的实部和虚部分别描述了振动模式的相位和振幅。
本征频率和本征矢量的计算通过phonopy可以计算晶体的本征频率和本征矢量。
首先，需要进行力常数矩阵的计算，这可以通过第一性原理计算方法如DFT或者经验势函数来获得。
然后，通过求解力常数矩阵的特征值问题，可以得到晶体中的本征频率和本征矢量。
phonopy中的本征矢量计算步骤1.输入晶格信息和原子坐标：首先需要提供晶格的基矢量和原子的坐标信息。
2.计算力常数矩阵：通过第一性原理计算方法如DFT或者经验势函数，计算得到晶体的力常数矩阵。
3.求解特征值问题：通过求解力常数矩阵的特征值问题，可以得到晶体中的本征频率和本征矢量。
4.分析本征矢量结果：对于每个本征频率，可以分析其对应的本征矢量的分布和振幅，进一步理解晶体中的原子振动模式。
phonopy中本征矢量的应用本征矢量在固体材料的研究中有广泛的应用。
一些典型的应用包括：1.热传导：本征矢量可以用于计算材料的热导率，进而研究材料的热传导性能。
通过分析不同本征频率对应的本征矢量，可以了解热传导过程中的振动模式和相互作用机制。
2.声学性质：本征矢量可以用于计算材料的声学性质，如声速、声子色散等。
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Phonopy 计算声子谱(2010-02-07 11:03)
注明：numpy , numpy-dev matplotlib python-lxml python-yaml其中numpy和matplotlib在安装vasputil（为了装ase）已经安装过了。
所有本人先找到python-lxml-1.3.4-1.el5.rf.x86_64.rpm python-yaml-3.05-1.el5.rf.noarch.rpm安装，装好以后便安装phonopy,报错找不到numpy下的arrayobject.h，原来是找不到numpy的include,
export CPPFLAGS=-I/usr/lib64/python2.4/site-packages/numpy/core/include 顺便指定一下lib
export LDFLAGS=-L/usr/lib64/python2.4/site-packages/numpy/lib
然后找到了，在编译phonopy: python setup.py install --home=.,有一些警告，可能是没有安装numpy-dev的缘故，在网络上搜numpy-dev包，居然没有。
只有numpy-1.2.1-2.el5.src.rpm。
郁闷，我的numpy已经关联不能删除了，那还是用src包产生一个numpy-devel先。
编译src时说少了atlas-devel-3.8.3-1.el5.x86_64.rpm，还好有的下。
装了
atlas-devel-3.8.3-1.el5.x86_64.rpm后，再： rpm -i numpy-1.2.1-2.el5.src.rpm 然后到
/usr/src/redhat/SPECS rpmbuild –bb numpy.spec以为可以得到numpy-devel，到
/usr/src/redhat/RPMS/x86_64却没有。
哎！！！！！！！可是到官网仔细看看却是不需要numpy-devel，看来下来的介绍这点上有误，其余的都是正确的。
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∙分类：Vasp标签： -
Phonopy 计算声子谱
October 7, 2009
Tags: Phonopy, Python
1. Phonopy 简介
Phonopy 是一个由 python 实现的的晶体声子分析程序。
它是目前提供了 VASP 的 Wien2k 的接口用来计算原子受力。
它的主要功能有：
计算声子色散谱；
计算声子态密度，包括分立态密度；
声子热力学性质，包括自由能，热容量，焓；
Phonopy 通过力常数的方法计算声子谱。
力常数由计算原子在超晶胞中被移动后的受力得到
(Parlinsk-Li-Kawasoe 方法)。
同样类型的程序还有 phon, fropho, phonon. 其中 phonon 是商业软件，卖的很贵，fropho 和phonopy 的代码其实都是来自于 phon, fropho 是为了代替 phon 而开发的，目的是为了使用 phon 更方便，phon 和 fropho 主要都是由 fortran 开发的，而现在 fropho 已经停止开发，由 python 开发的 phonopy 代替了 fropho, phonopy 在使用上更为方便，在计算量上更为减少。
因为 phon, fropho 和 phonon 在移动原子位置时都是一次只移动一个原子的一个方向，而 phonopy 则可以一次移动一个原子的多个方向，所以和其它程序相比, phonopy 最多可以减少 2/3 的计算量。
2. Phonopy 的安装
phonopy 主要由 python 开发，其中的找晶体空间群功能是由 C 语言(spglib)实现。
在安装 phonopy 时需要安装以下它所依赖的软件包：
Python 的开发包
numpy , numpy-dev
matplotlib
python-lxml
python-yaml
如果是使用的 Ubuntu/Debian 系统只需：
sudo aptitude install python-dev python-numpy \
python-matplotlib python-tk python-lxml python-yaml
如果是 OpenSUSE 则可以去 /search 搜索下载安装相关软件包。
去 https:///projects/phonopy/ 下载 phonopy 的最新软件包.
解压后进入软件包的 c 目录，
su
python setup.py install
编译安装所需要的 python 模块。
将 PATH/phonopy-0.6.1 $PATH 里：
比如： export PATH=~/opt/phonopy-0.6.1:$PATH
3. Phonopy 的简单使用
下面我以 BC5 为例说明如何和 VASP 做接口计算声子谱：
a, 建立超胞
准备 POSCAR 文件
单胞和原胞都可以
准备 INPHON 文件
ATOM_NAME = B C
NDIM = 2 2 1
LSUPER = .TRUE.
简单说明：
第一行为原子符号名 B C ，注意要和 POSCAR 中的顺序相同。
第二行为要建的超胞的维数。
第三行是指要建立移动原子的 POSCAR.
然后输入命令：
phonopy.py
就会输出 DISP, POSCAR-* (001, 002, 003, …)
在本例出会输出 12 个 POSCAR-*, 依次为 POSCAR-001,…POSCAR-012
b, 计算力常数
将这些 POSCAR-* 做 SCF, 将输出文件 vasprun.xml 保存下来。
我的计算脚本为：
#!/bin/sh
for a in 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
do
cp POSCAR-0$a POSCAR
/opt/intel/impi/3.1/bin64/mpiexec -n 8 /share/apps/vasp/bin/vaspmpi_mkl10_O1 >>out.vasp 2>>err.vasp &
wait
cp vasprun.xml vasprun.xml-0$a
done
我的 INCAR 为：
SYSTEM = BC5
PREC = Accurate
ENCUT = 520
EDIFF = 1e-5
NSW = 0
ISMEAR = 0
SIGMA = 0.05
LCHARG = FALSE
LWAVE = FALSE
这样计算结束后会得到 vasprun.xml-001, …, vasprun.xml-012
然后，执行命令：
phonopy.py -f vasprun.xml-*
就会得到文件 FORCES
c, 得到声子谱
有了文件 FORCES 后就可以计算声子谱了，这时将 INPHON 改为以下内容：
ATOM_NAME = B C
NDIM = 2 2 1
ND = 7
NPOINTS = 51
QI = 0.0 0.0 0.5 0.0 0.5 0.5 0.0 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.5 0.5 0.0 0.5 0.0 0.0 0.5 0.0 0.5 QF = 0.0 0.5 0.5 0.0 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.5 0.5 0.0 0.5 0.0 0.0 0.5 0.0 0.5 0.5 0.5 0.5
简单说明：
ND 是指有几条路径；
NPOINTS 是指在每两个高对称性点间插入多少个点，包括边界；
QI 和 QF 给出路径的起始和结束点。
其中我用的 Q 点顺序为：
0.0 0.0 0.5 Z
0.0 0.5 0.5 T
0.0 0.5 0.0 Y
0.0 0.0 0.0 G
0.5 0.5 0.0 S
0.5 0.0 0.0 X
0.5 0.0 0.5 U
0.5 0.5 0.5 R
执行命令
phonopy.py -p
即可画出声子谱，如果执行 phonopy.py -p -s 即可将声子谱曲线保存为 PDF 文件。
其中声子谱的数据是以 yaml 格式保存在 band.yaml 里的。
如果你想用 Origin, Qtiplot, Xmgrace 等工具画图的话，可以用我写的 python 脚本，readband.py (/file/readband.py) 将 band.yaml 转换一下，输出文件有两个 band.dat, qpoint.dat.
其中 band.dat 是声子谱数据， qpoint.dat 是高对称性点的数据。
以上只是 phonopy 的其本用法，如果要计算声子态度度和热力学性质的话可以参考
上的文档，还是比较简单的。
我的计算结果:
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