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有限温度の計算で重要な寄与がある3次の原子間力定数の計算を行います
Si.alm0.in をコピーして Si.alm_cubic.in を作成してください。 そして、次のようにファイルを編集してください
&general PREFIX = Si333_cubic MODE = suggest NAT = 54; NKD = 1 KD = Si / &interaction NORDER = 2 / &cell 10.2625 1.500000000000000 1.500000000000000 0.000000000000000 1.500000000000000 0.000000000000000 1.500000000000000 0.000000000000000 1.500000000000000 1.500000000000000 / &cutoff Si-Si None / &position 1 0.000000000000000 0.000000000000000 0.000000000000000 1 0.083333333333333 0.083333333333333 0.083333333333333 (略) 1 0.750000000000000 0.416666666666667 0.416666666666667 /
できたらALMを実行します。
$ alm Si.alm_cubic.in > Si.alm_cubic.log
ALAMODEに付属のPythonスクリプトを使ってQEの入力ファイルを作成します。
$ python -m displace --QE Si333.pw.in --mag 0.01 --prefix disp -pf Si333_cubic.pattern_ANHARM3
今回の場合はQEの入力ファイル(disp01.pw.in, disp02.pw.in, …)が20個できます。 出てきた入力ファイルをすべてQEで実行します
$ pw.x < disp01.pw.in > disp01.pw.out $ pw.x < disp02.pw.in > disp02.pw.out (以下略) $ pw.x < disp20.pw.in > disp20.pw.out
disp01.pw.out, … に各原子にはたらく力が出力されていますので、これをALAMODEに付属のPythonスクリプトで整理します。
$ python -m extract --QE Si333.pw.in *.pw.out > DFSET_cubic
最後にALMを使って原子間力定数を計算します。 Si.alm_cubic.in をコピーして Si.alm_cubic_optimize.in を生成し、次の点を変更します
&general PREFIX = Si333_cubic MODE = optimize NAT = 54; NKD = 1 KD = Si / &interaction NORDER = 2 / &cell 10.2625 1.500000000000000 1.500000000000000 0.000000000000000 1.500000000000000 0.000000000000000 1.500000000000000 0.000000000000000 1.500000000000000 1.500000000000000 / &cutoff Si-Si None 7.3 / &optimize DFSET = DFSET_cubic FC2XML = Si333.xml / &position 1 0.000000000000000 0.000000000000000 0.000000000000000 1 0.083333333333333 0.083333333333333 0.083333333333333 (略) 1 0.750000000000000 0.416666666666667 0.416666666666667 /
できたらALMを実行します
$ alm Si.alm_cubic_optimize.in > Si.alm_cubic_optimize.log
Si333_cubic.fcsとSi333_cubic.xmlが出力されたら成功です。
以下の Si_RTA.in というファイルを作成します
&general PREFIX = Si333_cubic MODE = RTA FCSXML = Si333_cubic.xml NKD = 1; KD = Si MASS = 28.0855 DT = 1.0 / &cell 10.2625 0.500000000000000 0.500000000000000 0.000000000000000 0.500000000000000 0.000000000000000 0.500000000000000 0.000000000000000 0.500000000000000 0.500000000000000 / &kpoint 2 10 10 10 /
$ anphon Si_RTA.in > Si_RTA.out
結果は Si333.kl に出力されます
ちなみに、この結果だと絶対零度で熱伝導度が発散するという物理的におかしな結果になります。 低温では端の効果が大きいので、これを取り込んだ解析を行います
$ analyze_phonons -m --calc kappa_boundary --size 1.0e+6 si333_cubic.result > si333_boundary_1mm.kl
フォノンの寿命
$ python -m analyze_phonons --calc tau --temp 300 Si333.result > Si333_tau300K.kl
累積熱伝導度
$ python -m analyze_phonons --calc cumulative --temp 300 --length 10000:5 Si333_cubic.result > Si333_tau300K.kl
Si_RTA2.in をコピーして Si_RTA2.in というファイルを作成します。 以下の点を編集します。
&general PREFIX = Si333 MODE = RTA FCSXML = Si333_cubic.xml NKD = 1; KD = Si MASS = 28.0855 EMIN = 0; EMAX = 550; DELTA_E = 1.0 / &cell 10.2625 0.500000000000000 0.500000000000000 0.000000000000000 0.500000000000000 0.000000000000000 0.500000000000000 0.000000000000000 0.500000000000000 0.500000000000000 / &kpoint 2 30 30 30 / &analysis KAPPA_SPEC = 1 # compute spectrum of kappa /
$ anphon Si_RTA2.in > Si_RTA2.out
結果は Si333.kl に出力されます