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QE中力常数的计算
Published in:2022-01-19 |

QE中力常数的计算

(以各阶原子之间作用力常数的计算为基础)

思路:

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1)通过准谐振子近似,可以利用二阶力常数得到声子的色散
引入三阶力常数,可以计算声子的寿命和平均自由程

2)2阶力常数的计算,可以通过QE的DFPT微扰方法计算得到,
通过QE内的ph.x模块在倒空间计算,然后通过q2r得到实空间的2阶力常数文件,

QE实空间的2阶力常数文件的组织形式:

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前几行为晶格以及元素类型和原胞内原子的描述,有意义的部分为:

第一行为超胞的倍数:如 7 7 1 代表xyz方向的扩胞倍数

然后为很多个块,每个块包括:

a b i j #a和b代表x,y,z的下标,即2阶力常数实际为势能对坐标的2阶偏导,i和j代表原胞内的不同原子,如 1 1 1 2含义为势能对原子1的x分量以及原子2的x分量的偏导

m n k 数值 #m,n, k代表原子i和j在超胞内相隔的超胞倍数,数值为上述偏导的结果,即2阶力常数数值;

示例

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 3    6  0  7.5418970  0.0000000  0.0000000  0.0000000  0.0000000  0.0000000
0.967074137 0.000000000 0.000000000 #晶矢
-0.483537069 0.837510770 0.000000000
0.000000000 0.000000000 4.358580687
1 'Te ' 116300.285420665 #元素种类和原子质量
2 'Ge ' 66198.1953769817
3 'Fe ' 50899.6037564029
1 1 0.4835370684 0.2791702566 3.8943474469 ##分别是:原子种类,位置坐标
2 1 0.4835370684 0.2791702566 2.6435235836
3 2 -0.0000000004 0.5583405134 3.2689355153
4 3 0.0000000000 0.0000000000 3.5699887313
5 3 0.0000000000 0.0000000000 2.9678822992
6 3 0.4835370684 0.2791702566 3.2689355153
F
1 1 1
1 1 1 1 #这一行表示的是a b i j 前两个表示的是代表x,y,z的下标即这一行表示的是势能对原子1的x分量和原子1的x分量的二阶导数
1 1 1 1.09311980000E-01 #原子1Te和2Te在超胞内相隔的超胞是1,数值是上述偏导的结果
1 1 1 2 #表示势能对原子Te1和Te2的二阶导数
1 1 1 -1.34408300000E-02 #数值是上述偏导的结果
1 1 1 3
1 1 1 -1.19673100000E-02
1 1 1 4
1 1 1 -8.86133600000E-02
1 1 1 5
1 1 1 -4.97322000000E-03
1 1 1 6
1 1 1 6.09900000000E-03
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