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【调剂】北京石油化工学院2024年16个专业接受调剂
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Mr.linzh

铁虫 (初入文坛)

[求助] 为什么我利用ShengBTE计算出来的热导率比实验的热导率低了一个数量级？

我在利用 vasp + phonopy + thirdorder + ShengBTE 计算MoO3体块的热导率时，发现算出来的热导率比实验报道的热导率低了一个数量级

计算热导率所需的3个文件，1是CONTROL文件，2是2阶力常数，3是3阶力常数

2阶力常数是通过phonopy对优化好的原胞进行2*2*2扩胞，并通过vasp利用DFPT方法进行计算，最后用phonopy收集得到的。
（原胞的优化是通过vasp利用晶格弛豫（LR）的方法优化的）

3阶力常数是通过thirdorder_vasp.py对优化好的单胞扩胞2*2*2，选取第一近邻，并提交给vasp利用静态计算（ST）计算，对结果提取得到的3阶力常数。

CONTROL文件如下所示，设置了convergence=.TRUE.，并考虑上了BORN有效电荷和介电张量

&allocations
        nelements=2,
        natoms=16,
        ngrid(=4 4 1
&end
&crystal
        lfactor=1.0,
        lattvec(:,1)=3.7131244448375376    0.0000000000000000    0.0000000000000000,
        lattvec(:,2)=0.0000000000000000    3.9306023619198029    0.0000000000000000,
        lattvec(:,3)=0.0000000000000000    0.0000000000000000   14.3152604185205998,
        types(=1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2,
        elements(="Mo" "O"
        positions(:,1)=0.2500000000000000  0.9250711539947374  0.6018119741466632,
        positions(:,2)=0.7500000000000000  0.4250711539947379  0.8981880258533368,
        positions(:,3)=0.2500000000000000  0.5749288460052626  0.1018119441466677,
        positions(:,4)=0.7500000000000000  0.0749288460052624  0.3981880558533326,
        positions(:,5)=0.7500000000000000  0.9815308803785459  0.9129148960037973,
        positions(:,6)=0.2500000000000000  0.4815308803785455  0.5870851039962027,
        positions(:,7)=0.2500000000000000  0.0184691276214550  0.0870850889962059,
        positions(:,8)=0.7500000000000000  0.5184691196214541  0.4129148960037964,
        positions(:,9)=0.7500000000000000  0.4676371119733567  0.7813714805663621,
        positions(:,10)=0.2500000000000000  0.9676370819733541  0.7186285194336379,
        positions(:,11)=0.7500000000000000  0.0323628990266407  0.2813715105663571,
        positions(:,12)=0.2500000000000000  0.5323629180266459  0.2186285044336402,
        positions(:,13)=0.2500000000000000  0.4991321354305162  0.9350443894145257,
        positions(:,14)=0.2500000000000000  0.0008678675694805  0.4350444194145213,
        positions(:,15)=0.7500000000000000  0.5008678945694864  0.0649555875854757,
        positions(:,16)=0.7500000000000000  0.9991321054305136  0.5649556105854743,
        epsilon(:,1)=6.228409     0.000000     0.000000,
        epsilon(:,2)=-0.000000     5.509955     0.000000,
        epsilon(:,3)=0.000000     0.000000     4.126402,
        born(:,1,1)=   7.83082     0.00362    -0.00247,
        born(:,2,1)=  -0.00000     6.64552     0.26868,
        born(:,3,1)=   0.00000     0.54415     4.38384,
        born(:,1,2)=   7.83082     0.00362     0.00247,
        born(:,2,2)=  -0.00000     6.64552    -0.26868,
        born(:,3,2)=  -0.00000    -0.54415     4.38384,
        born(:,1,3)=   7.83082    -0.00362    -0.00247,
        born(:,2,3)=   0.00000     6.64191    -0.27171,
        born(:,3,3)=  -0.00000    -0.54415     4.38384,
        born(:,1,4)=   7.83082    -0.00362     0.00247,
        born(:,2,4)=  -0.00000     6.64191     0.27171,
        born(:,3,4)=  -0.00000     0.54415     4.38384,
        born(:,1,5)=  -1.17320    -0.00152     0.00030,
        born(:,2,5)=   0.00000    -4.87569     0.30130,
        born(:,3,5)=  -0.00000     0.45355    -0.63001,
        born(:,1,6)=  -1.17320    -0.00152    -0.00030,
        born(:,2,6)=  -0.00000    -4.87569    -0.30130,
        born(:,3,6)=  -0.00000    -0.45355    -0.63001,
        born(:,1,7)=  -1.17320     0.00152    -0.00030,
        born(:,2,7)=   0.00000    -4.87511     0.30517,
        born(:,3,7)=   0.00000     0.45355    -0.63001,
        born(:,1,8)=  -1.17320     0.00152     0.00030,
        born(:,2,8)=   0.00000    -4.87511    -0.30517,
        born(:,3,8)=  -0.00000    -0.45355    -0.63001,
        born(:,1,9)=  -0.54685    -0.00040    -0.00017,
        born(:,2,9)=   0.00000    -0.62803     0.35297,
        born(:,3,9)=   0.00000     0.30618    -2.18269,
        born(:,1,10)=  -0.54685    -0.00040     0.00017,
        born(:,2,10)=   0.00000    -0.62803    -0.35297,
        born(:,3,10)=   0.00000    -0.30618    -2.18269,
        born(:,1,11)=  -0.54685     0.00040    -0.00017,
        born(:,2,11)=   0.00000    -0.62655    -0.35523,
        born(:,3,11)=   0.00000    -0.30618    -2.18269,
        born(:,1,12)=  -0.54685     0.00040     0.00017,
        born(:,2,12)=  -0.00000    -0.62655     0.35523,
        born(:,3,12)=  -0.00000     0.30618    -2.18269,
        born(:,1,13)=  -6.11077    -0.00257    -0.00252,
        born(:,2,13)=  -0.00000    -1.14103    -0.33734,
        born(:,3,13)=   0.00000    -0.19451    -1.57114,
        born(:,1,14)=  -6.11077     0.00257    -0.00252,
        born(:,2,14)=   0.00000    -1.14102     0.33865,
        born(:,3,14)=   0.00000     0.19451    -1.57114,
        born(:,1,15)=  -6.11077     0.00257     0.00252,
        born(:,2,15)=  -0.00000    -1.14102    -0.33865,
        born(:,3,15)=  -0.00000    -0.19451    -1.57115,
        born(:,1,16)=  -6.11077    -0.00257     0.00252,
        born(:,2,16)=   0.00000    -1.14103     0.33734,
        born(:,3,16)=   0.00000     0.19451    -1.57115,
        scell(=2 2 2
&end
&parameters
        T_min=20
        T_max=400
        T_step=10
&end
&flags
        convergence=.TRUE.
        nonanalytic=.TRUE.
        isotopes=.FALSE.
        nanowires=.FALSE.
&end

楼主还尝试过扩胞3*2*2来计算2阶力常数，也尝试过第二近邻来计算3阶力常数，都没有改变热导率低一个数量级的结果

有没有哪位大神能够指导一下，计算过程中的哪个步骤可能会导致最终热导率过低的结果？有没有合理的改进建议？
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1楼2020-08-06 14:51:45
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klskyqh

铜虫 (小有名气)
是不是近邻数太少了

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2楼2020-08-06 17:06:57
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123dingyc

新虫 (知名作家)
紧邻太少

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3楼2020-08-06 23:38:45
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123dingyc

新虫 (知名作家)
至少5，到10紧邻

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4楼2020-08-06 23:39:08
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Mr.linzh

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
4楼: Originally posted by 123dingyc at 2020-08-06 23:39:08
至少5，到10紧邻

如果计算三阶力常数的时候算到了5近邻的话，那扩胞的大小需要增大吗？
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5楼2020-08-11 09:30:40
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123dingyc

新虫 (知名作家)
可以小点

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6楼2020-08-11 14:12:43
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Mr.linzh

铁虫 (初入文坛)
问题找到了，主要是Control文件里的晶格常数单位和POSCAR文件里的晶格常数单位不一致，差了一个数量级，导致了热导率计算失误
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7楼2020-09-15 15:24:14
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123dingyc

新虫 (知名作家)
网格441太小了

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8楼2020-09-16 09:32:53
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Sahira

新虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by Mr.linzh at 2020-09-15 15:24:14
问题找到了，主要是Control文件里的晶格常数单位和POSCAR文件里的晶格常数单位不一致，差了一个数量级，导致了热导率计算失误

是不是有个单位转换应该填0.1那里？

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9楼2020-09-20 09:09:03
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Sahira

新虫 (小有名气)
请问一下你的epsilon和born是用DFPT算的吗？

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10楼2020-09-20 09:12:46
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