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ATAT 7.1.6fitfc 声子谱及热学性质相关代码解读

已有 6685 次阅读 2014-9-19 21:42 |个人分类:VASP|系统分类:科研笔记| 声子计算

Calculates vibrational properties byfitting a spring model to reaction forces resulting from imposed atomicdisplacements.

利用原子位移之后受到回复力的弹簧模型来fitting振动频率。

1.     relax structure+静态计算 VASP

2.     产生扰动。

2a. # fitfc -er=11.5 -ns=3 -ms=0.02 -dr=0.1

-er: 原子偏移平衡位置振幅;

-ns: specifiesthe number of different strain at which phonon calculations will be performed.

  几个方向加应力?

1- purelyharmonic model 谐波近似;>1quasiharmonic model

-ms: specifiesthe maximum strain。最大应力。 0.02=2%在每个方向

-dr: themagnitude of the displacement of the perturbed atom.扰动原子的位移量级?

 完成之后,出现各个vol_*,对应each level of strain

 注:如果你的结构式cubic且各项同性,加入-nrr(no rerelax),且跳过3.

 2b.volume子文件夹下,(vol_*),有str.out。因此在每个vol_*下运行VASP得到不同应力对应的energyvi vasp.wrap修改使得体积不变,其他都变)。

#  pollmach runstruct_vasp&

运行完成,每一个下包含str_relax.out  file

# touch stoppoll

等所有能量计算完成,runstruct_vasp 也可以在各个子文件中分别执行:

# foreachfile wait runstruct_vasp ; rm wait

 

2c. fitfc生成每个strain对应的原子位置扰动:

fitfc -er=11.5 -ns=3 -ms=0.02 -dr=0.1

 

3.    

Vol_*下还有各个P子目录,p<+/-><dr>_<er>_<index>, <pertmag>-dr给出的数目,<index>区分不同扰动,<-er>振幅

想要保证三阶力常数cancel out exactly in the fit?,需考虑both perturbations(+-?),但是,只有+ 扰动是sufficient

对于每一个扰动计算reaction force

# pollmachrunstruct_vasp &

(注:In vasp.wrap : IBRION=-1,NSW=1,smearing used, not DOSTATIC. )

4.  

 Fitting the force constants andphonon calculations.声子计算

加入弹簧的变化范围:-fr其数值不应大于–er的一半?需要测试不同–fr (增大)直到收敛。

5.    

 Unstable modes found. Aborting.代表 structure mechanicallyunstable.

it may be 手工 fitting

code沿着不稳定方向产生扰动,计算reactionforces, 加入 fit

a, -fu查看不稳定模式。u [index] [nb_atom] [kpoint][branch] [frequency][displacements...]

[index] is areference number,  nb_atom is the size ofthe supercellneeded to represent this mode (the other entries are self-explanatory).

如果 nb_atom 太大,需要调整–mau > default 64.

-gu=[index]

6.

phonon 色散曲线:

The -df=inputfile option invokes the phonondispersion curve module.

The syntax of the input file is:

[nb of points] [kx1] [ky1] [kz1] [kx2] [ky2] [kz2]  repeat...

 

Output files:

vol_*/vdos.out :  PDOS for each volume considered

vol_*/fc.out : 力常数.

The phonon frequencies are output in theeigenfreq.out file, in the vol_* subdirectories.

7.

vol_*/svib_ht :简谐振动熵的高温极限,

vol_*/fvib简谐振动自由能;

fvib:零点能; svib:熵(energy/temperature,by default, eV/K

eos0.out 0K状态方程;eos0.gnu: gnuplot script to plot polynomial & data


7.2 命令行参数

7.2.7.felec

计算电子自由能  后缀为默认值

-dos= dos的输入文件名 dos.out

-T0= 最低温度 0

-T1=最高温度 2000

-dT=温度梯度 100

-kb=Bolzman常数 eV/K

-pa 每个原子的自由能而不是每个原胞

-sc Correction factor if spectator ion are present

-sd 高斯展宽 with smooth DOS

-nf 不计算自由能

-sig 输出文件的有效位数

-h  help

-d  用默认值


7.2.8 fitfc

-f fit力常数;否则,产生扰动

-si 理想结构的输入  str.out

-sr relaxed结构的输入 str_relax.out

-er 位移原子的最小距离

-fr 力常数range

-dr 扰动原子的位移 0.2

-ms 最大采样体积的应力 0.01

-ns 不同体积的数目 2

-nrr Do not rerelax structures at each new volume

-ncs 不要检查奇异矩阵

-sf extra 应力文件

-m 原子质量文件 masses.in(default: ${atatdir}/data/masses.in)

-T0= 最低温度 0

-T1=最高温度 2000

-dT=温度梯度 100

-P 压强 GPa 0

-kp=[real] Number of k-points per reciprocal atom (default: 1000)

-fp 多项式拟合自由能参数

-sx -sy -sz k-point shift

-df 声子色散曲线输入文件

-hp=[real] Planck’s constant (default in (eV s))

-kb=[real] Boltzman’s constant (default in eV/K)

-cfk 力常数换算因子 converts eV/A^2 into J

-mu=[real] Mass units (default: converts a.u. mass into kg)

-cP=[real] Conversion factor from pressure*volume into eV

-pa 输出每个原子的自由能而不是每个原胞

-pe 输出能量在第三列 of fitfc.out

-sc=[real] Correction factor if spectator ion are present 1

-me0 减去零点能

-fn 不稳定时也计算力

-fu 发现不稳定模式

-gu Genenerate unstable modes number n

-mau=[int]Maximum number of atom per supercell for unstable mode generation

-sfc=[int] Simplify force constants: 1=streching+bending, 2=symmetric

-apd Atom-Projected DOS

-sig=[int] Number of significant digits printed (default: 5)

-z=[real] Tolerance for finding symmetry operations (default: 1e-3)

-h Display more help



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