Phonopy 计算声子谱

1、隐清堂Keep your heart with all vigilance; for from it flow the springs of life.Search提交查询内容HomeAboutPhonopy 计算声子谱October 7, 2009Tags: Phonopy, Python1. 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。

2、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

3、 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-devmatplotlibpython-lxmlpython-yaml如果是使用的 Ubuntu/Debian 系统只需:sudo aptitude install pytho

4、n-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 下载 phonopy的最新软件包.解压后进入 软件包的 c 目录,supython setup.py install编译安装所需要的 python 模块。将 PATH/phonopy-0.6.1 $PATH 里:比如:export PATH=/opt/phonopy-0.6.1:$PATH3. Phonopy 的简单使用下面

5、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 CNDIM = 2 2 1LSUPER = .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-012b, 计算力常数将这些 POSC

6、AR-* 做 SCF, 将输出文件 vasprun.xml 保存下来。我的计算脚本为:#!/bin/shfor a in 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12docp POSCAR-0$a POSCAR/opt/intel/impi/3.1/bin64/mpiexec -n 8 /share/apps/vasp/bin/vaspmpi_mkl10_O1 >>out.vasp 2>>err.vasp &waitcp vasprun.xml vasprun.xml-0$adone我的 INCAR 为:SYSTEM = BC5PREC

7、 = AccurateENCUT = 520EDIFF = 1e-5NSW = 0ISMEAR = 0SIGMA = 0.05LCHARG = FALSELWAVE = 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 FORCESc, 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 CNDIM = 2 2 1ND = 7NPOINTS = 51QI = 0.0 0.0 0.5 0.0 0.

8、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 0.5QF = 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 Z0.0 0.5 0.5 T0.0 0.5 0.0 Y0.0 0.0 0.0 G0.5 0.5 0.0 S0

9、.5 0.0 0.0 X0.5 0.0 0.5 U0.5 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 ban

10、d.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: Filed under:First Princple, Physics, linux by admin4 Responses to “Phonopy 计算声子谱” 1.StarJuly 18th, 2010 at 8:46 amThank you! I am a student of College of Science , SCAU . 2.fulinAugust 21st, 2010 at 4:5

11、2 pm请教Phonopy 在Lunix系统下怎么安装啊?谢谢!希望尽早指点迷津!3. Shiy February 24th, 2011 at 9:45 am请教博主,我的系统是RHEL5.2的,接口是wien2k ,怎么安装phonopy ,我试过网上的方法,都不成功,希望得到帮助!4. admin February 24th, 2011 at 9:48 amShiyrhel 5.2 的 python 版本比较低,你最好自己编译一个 python 2.7 然后在这个基础上安 numpy 等各种库 也会比较麻烦没办法,程序的作者用的是 ubuntu, 和作者用一样的系统是最方便的。Leave

12、a ReplyName (required Email (will not be published (required Website 订阅 Submit Commentw 页码，6/7(W l Recent Posts ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ 喜欢文化杉 突破学校的路由器封禁 玻璃窗的瞬间 Phonopy 计算声子谱 解决 flash 输入框不能输中文 l Categories ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

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