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--- quantumespresso:フォノンの状態密度と分散 [2019/01/07 20:48]
koudai [状態密度]
+++ quantumespresso:フォノンの状態密度と分散 [2021/06/24 23:58]
koudai [dynamical matrixの計算]
@@ Line 56: / Line 56: @@
 |nq1,nq2,nq3|x,y,z方向のメッシュの数|
-実行は次のようにする。
+実行は次のようにします。
   $ ph.x < Si.ph.in > Si.ph.out
-フォノンの計算には時間がかかるので注意。
+フォノンの計算には時間がかかるので、メッシュのとりすぎに注意します。
+ただし、メッシュの数による収束は必ず確認すること。
 ===== 実空間へのフーリエ変換 =====
@@ Line 67: / Line 69: @@
 次のファイルを用意する。
-<file - q2r.in>
+<file - Si.q2r.in>
 &input
   fildyn = 'Si.dyn'
@@ Line 77: / Line 79: @@
 出力先はSi.fcになる。 実行は次のようにする。
-  $ q2r.x < q2r.in > q2r.out
+  $ q2r.x < Si.q2r.in > Si.q2r.out
 以上で準備は終了である。
@@ Line 88: / Line 90: @@
 次の入力ファイルを用意する。
-<file - matdyn.phdos.in>
+<file - Si.matdyn.phdos.in>
 &input
   flfrc = 'Si.fc'
@@ Line 111: / Line 113: @@
 実行は次のようにする。
-  $ matdyn.x < matdyn.phdos.in > matdyn.phdos.out
+  $ matdyn.x < Si.matdyn.phdos.in > Si.matdyn.phdos.out
+下図は Si.phdos に出力されたデータをプロットした。
 {{:quantumespresso:phdos.png?400|}}
@@ Line 118: / Line 122: @@
 ===== 分散 =====
-分散の場合は計算する波数点の経路を指定する。
+分散の場合は計算する波数点の経路（デカルト座標で、単位は格子定数aを使って2π/a）を指定する。
-<file - matdyn.freq.in>
+<file - Si.matdyn.freq.in>
 &input
   asr = 'crystal'
-  flfrc = 'si.fc'
+  flfrc = 'Si.fc'
-  flfrq = 'si.freq'
+  flfrq = 'Si.freq'
   q_in_band_form=.true.
 /
@@ Line 139: / Line 143: @@
 実行はさきほどと同様。
-  $ matdyn.x < matdyn.freq.in > matdyn.freq.out
+  $ matdyn.x < Si.matdyn.freq.in > Si.matdyn.freq.out
 結果はSi.freqに出力される。
@@ Line 145: / Line 149: @@
   $ plotband.x
-  Input file > si.freq
+  Input file > Si.freq
   Reading 6 bands at 41 k-points
   Range: 0.0000 510.2482eV Emin, Emax > 0, 550
@@ Line 162: / Line 166: @@
 {{:quantumespresso:ph_dispersion.png?400|}}
+  * GNUPLOTでプロットしたい場合は Si.freq.gp に出力されているものを使うと便利です。
-===== 注意 =====
-構造が不安定な系では、対応するモードのフォノンの波数が負になる。
+==== 固有振動モードの可視化 ====
-もし有限温度で構造相転移があるのであれば、pw.xで計算する際に&systemでsmearing='fd'として、degaussで温度依存性を調べることができる。
-[Ry]=158000[K]なので、例えばdegaus=0.001とすれば158Kで構造が安定か調べることができる。
+  * [[http://henriquemiranda.github.io/phononwebsite/|Phonon website]]を使えば、フォノンの各エネルギーに対応する固有振動モードを可視化することができます。
+ホームディレクトリに戻り、Githubから必要なソフトをダウンロードします
+<code>
+$ cd
+$ git clone https://github.com/henriquemiranda/phononwebsite
+</code>
+インストールします
+<code>
+$ cd phononwebsite
+$ python setup.py install --user
+</code>
+フォノン計算の作業ディレクトリに入り、SCF計算の入力ファイルをprefix.scf、フォノン分散の計算で得られたmatdyn.modesをprefix.modesという名前にコピーします。
+prefixの部分はなんでも良いです。
+   * 結晶の基本並進ベクトル CELL_PARAMETERS を指定している場合は、ボーア半径で指定してください。
+   * 原子位置 (ATOMIC_POSITIONS) は分率座標 (crystal) で指定してください。
+そして次のコマンドを実行します。
+<code>
+$ read_qe_phonon.py prefix
+</code>
+すると prefix.json というファイルが得られます。
+さきほどダウンロードしたディレクトリの中にある phononwebsite/phonon.html か、あるいは https://henriquemiranda.github.io/phononwebsite/phonon.html を開き、Custom file の [Browse] で prefix.json を開きます。
+  * エネルギー分散をクリックすることで、そのエネルギーに対応する固有振動モードのアニメーションを見ることができます
+  * 振動のアニメーションを保存したい場合は Export movie の [gif] をクリックすると録画が開始します。
+===== 注意 =====
-（ただし、pw.x計算の際にk点の数はかなりたくさん必要になる）
+構造が不安定な系では、対応するモードのフォノンの振動数が複素数になります（出力ファイルは負の振動数で表現されます）。
+これは簡単にはフォノンのバネ定数が負になってしまう（つまり変形したほうがエネルギー的に安定）ことに対応します。

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