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quantumespresso:フォノンの状態密度と分散 [2020/11/19 02:41] koudai [実空間へのフーリエ変換] |
quantumespresso:フォノンの状態密度と分散 [2020/11/20 01:21] koudai [注意] |
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Line 60: | Line 60: | ||
$ ph.x < Si.ph.in > Si.ph.out | $ 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。 |
===== 実空間へのフーリエ変換 ===== | ===== 実空間へのフーリエ変換 ===== | ||
Line 88: | Line 88: | ||
次の入力ファイルを用意する。 | 次の入力ファイルを用意する。 | ||
- | <file - matdyn.phdos.in> | + | <file - Si.matdyn.phdos.in> |
&input | &input | ||
flfrc = ' | flfrc = ' | ||
Line 111: | Line 111: | ||
実行は次のようにする。 | 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。 | 下図は Si.phdos に出力されたデータをプロットした。 | ||
Line 122: | Line 122: | ||
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/ | 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/ | ||
- | <file - matdyn.freq.in> | + | <file - Si.matdyn.freq.in> |
&input | &input | ||
asr = ' | asr = ' | ||
Line 141: | Line 141: | ||
実行はさきほどと同様。 | 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。 | 結果はSi.freqに出力される。 | ||
Line 164: | Line 164: | ||
{{: | {{: | ||
- | * GNUPLOTの場合は Si.freq.gp に出力されているものを使うと便利です。 | + | * 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。 |
==== 固有振動モードの可視化 ==== | ==== 固有振動モードの可視化 ==== | ||
- | * [[https://www.materialscloud.org/work/tools/interactivephonon|Interactive phonon visualizer]]を使えば、各フォノンの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。 | + | * [[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。 |
- | * Si.scf.in と matdyn.modes をアップロードしてください。 | + | |
+ | 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 | ||
+ | < | ||
+ | $ cd | ||
+ | $ git clone https:// | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | インストールします | ||
+ | < | ||
+ | $ cd phononwebsite-gh-pages | ||
+ | $ python setup.py install --user | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | 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。 | ||
+ | < | ||
+ | $ read_qe_phonon.py prefix | ||
+ | </ | ||
+ | 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-gh-pages/ | ||
+ | |||
+ | * 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 ===== | ===== 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。 | + | 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)。 |
- | 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& | + | 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。 |
- | 1[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。 | + | |
+ | 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& | ||
+ | 1[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ます。 | ||
- | (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) | + | (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ります) |