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atk:硅的声子能带 [2016/12/07 11:48] – [运行声子能带计算] dong.dong | atk:硅的声子能带 [2018/03/20 21:55] (当前版本) – liu.jun | ||
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* 在最后,您将使用能在 **ATK-Classical** 引擎中获得的经典势(进行声子计算)并与 DFT 的计算结果进行比较。 | * 在最后,您将使用能在 **ATK-Classical** 引擎中获得的经典势(进行声子计算)并与 DFT 的计算结果进行比较。 | ||
+ | <WRAP center info 100%> | ||
+ | === 提示 === | ||
+ | **本教程使用特定版本的QuantumATK创建,因此涉及的截图和脚本参数可能与您实际使用的版本略有区别,请在学习时务必注意。** | ||
+ | </ | ||
===== 晶格优化 ===== | ===== 晶格优化 ===== | ||
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{{ : | {{ : | ||
3、**声子由体系的动力学矩阵计算。**动力学矩阵是能量的二阶导数,相当于力的一阶导数。力的一阶导数是利用有限差分法计算的,体系每次沿着一个自由度进行位移,该方法也叫做冻结声子计算法。 | 3、**声子由体系的动力学矩阵计算。**动力学矩阵是能量的二阶导数,相当于力的一阶导数。力的一阶导数是利用有限差分法计算的,体系每次沿着一个自由度进行位移,该方法也叫做冻结声子计算法。 | ||
- | * 动力学矩阵的计算细节由 // | + | * 动力学矩阵的计算细节由 // |
* 如果您用 **Editor**{{: | * 如果您用 **Editor**{{: | ||
* 在您的脚本中找到 // | * 在您的脚本中找到 // | ||
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<code python> | <code python> | ||
dynamical_matrix_parameters = DynamicalMatrixParameters( | dynamical_matrix_parameters = DynamicalMatrixParameters( | ||
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保存脚本后,现在就可以运行您的 DFT 声子能带计算。 | 保存脚本后,现在就可以运行您的 DFT 声子能带计算。 | ||
然而,有一些细节是在您运行计算之前要考虑的: | 然而,有一些细节是在您运行计算之前要考虑的: | ||
- | 在 **ATK** 中,动力学矩阵的位移计算是并行化的。位移的数目是原子数目的三倍(沿着x,y,z每一个方向算一次位移)。对于每次位移,都需要沿着+和-两个方向,进而有两次计算。这意味着可以通过使用和位移数目一样的多的MPI进程以获得最优计算性能。 | + | 在 **QuantumATK** 中,动力学矩阵的位移计算是并行化的。位移的数目是原子数目的三倍(沿着x,y,z每一个方向算一次位移)。对于每次位移,都需要沿着+和-两个方向,进而有两次计算。这意味着可以通过使用和位移数目一样的多的MPI进程以获得最优计算性能。 |
对于这个体系,有 6 个不同的位移需要分别计算。 | 对于这个体系,有 6 个不同的位移需要分别计算。 | ||
行 82: | 行 86: | ||
===== 分析结果 ===== | ===== 分析结果 ===== | ||
- | 当工作完成后您将在**LabFloor**中找到// | + | 当作业完成后您将在 **LabFloor** 中找到 // |
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- | 下图展现了被定义成3×3×3, | + | 下图展现了被定义成 3×3×3, 5×5×5, 7×7×7 的三个体系的结果 |
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- | 您会立刻注意到重复次数3×3×3太小了甚至不能定性地给出可靠的结果,而中间尺寸的体系已经是一个相当好的近似。然而,您也注意到5×5×5和7×7×7两个体系在 Γ-point 附近的声子模式依然存在一个微小的差别。 | + | 您会立刻注意到重复次数 3×3×3 太小了甚至不能定性地给出可靠的结果,而中间尺寸的体系已经是一个相当好的近似。然而,您也注意到 5×5×5 和7×7×7 两个体系在 Γ-point 附近的声子模式依然存在一个微小的差别。 |
- | 动力学矩阵现在和// | + | 动力学矩阵现在和 // |
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- | 下表中展示了声子能带和DOS,您可以把这些结果和 Ref. [1] 进行比较。 | + | 下表中展示了声子能带和 DOS,您可以把这些结果和 Ref. [1] 进行比较。 |
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===== ATK-Classical ===== | ===== ATK-Classical ===== | ||
- | 在**ATK2014**和更新的版本中,大量的经典势被囊括在**ATK-Classical**引擎中。这些势都很适合研究材料的振动性质,就像本教程中的硅的声子能带计算。 | + | 在 **2014版** 和更新的版本中,大量的经典势被囊括在 **ATK-Classical** 引擎中。这些势都很适合研究材料的振动性质,就像本教程中的硅的声子能带计算。 |
- | 将硅块体结构发送到**Scripter**{{: | + | 将硅块体结构发送到 **Scripter**{{: |
在普通的笔记本中计算将只花费几十秒的时间。 | 在普通的笔记本中计算将只花费几十秒的时间。 | ||
{{ : | {{ : | ||
- | 在//New Calculator// | + | 在 //New Calculator// |
每个提供的势都有一个文字参考,您应该检查确定该势是否适用于您的体系或者您所感兴趣的性质。 | 每个提供的势都有一个文字参考,您应该检查确定该势是否适用于您的体系或者您所感兴趣的性质。 | ||
{{ : | {{ : | ||
- | 像**ATK-DFT**例子那样设置// | + | 像 **ATK-DFT** 例子那样设置 // |
- | 使用Tersoff_si_2005potential【2】所计算的硅的声子能带结构在下图中被展示。 | + | 使用 Tersoff_si_2005potential【2】所计算的硅的声子能带结构在下图中被展示。 |
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===== 参考文献 ===== | ===== 参考文献 ===== | ||
- | [1] Giannozzi et al., “Ab initio calculation of phonon dispersions in semiconductors”, | + | * [1] Giannozzi et al., “Ab initio calculation of phonon dispersions in semiconductors”, |
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- | [2] Stillinger and T. A. Weber, “Computer simulation of local order in condensed phases of silicon”, Phys. Rev. B, 31, 5262 (1985). | + | * 原文:http:// |
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- | 本文翻译:王子群 | + | |