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漫天飘雪

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[交流] Anharmonic Phonons

anharmonic phonons

phq: temperature dependent phonon quasiparticle dispersions of complex crystals from first principles. (https://github.com/mineralscloud/phq)

sscha: the stochastic self-consistent harmonic approximation: calculating vibrational properties of materials with full quantum and anharmonic effects. (https://sscha.eu/)

csld: a comprehensive package to study lattice dynamics from first-principles. the interatomic force constants were fitted using the compressive sensing algorithm. (https://github.com/llnl/csld)

aflow-aapl: automation of phonon calculations and thermal conductivity. (https://www.nature.com/articles/s41524-017-0046-7)

alamode: high-order force constants and self-consistent phonons. (https://alamode.readthedocs.io/)

almabte: boltzmann transport for device level simulations. (https://almabte.bitbucket.io/)

dynaphopy: anharmonic phonons from molecular dynamics simulations. (https://abelcarreras.github.io/dynaphopy/index.html)

d3q: 3-phonon processes and stochastic self-consistent phonons using random displacements. (https://anharmonic.github.io/)

phono3py: 3-phonon processesand thermal conductivity from finite-displacements. (https://phonopy.github.io/phono3py/)

scalid: self-consistent phonon approach, but no longer developed and fails for optic modes. (https://www.uquantchem.com/scaild.html)

shengbte: 3-phonon processes and thermal conductivity from finite-displacements. (https://www.shengbte.org/)

tdep: effective hamiltonian approach for anharmonic systems from molecular dynamics simulations. (https://ollehellman.github.io/)

openbte: an open source, parallel solver based on the phonon mean-free-path dependent boltzmann transport equation and heat diffusion equation, and it is interfaced to the most popular first-principles thermal conductivity solvers. (https://openbte.readthedocs.io/)

hiphive: hiphive is a tool for efficiently extracting high-order force constants from atomistic simulations, most commonly density functional theory calculations. it has been implemented in the form of a python library, which allows it to be readily integrated with many first-principles codes and analysis tools accessible in python. (https://hiphive.materialsmodeling.org/)

phonts: phonts is a lattice dynamics code that calculates thermal conductivity via the solution of the boltzmann transport equation (bte) for phonons.

kaldo：kaldo is a modern python-based software that implements both the boltzmann transport equation (bte) and the quasi-harmonic green kubo (qhgk) method, which runs on gpus and cpus using tensorflow. more details can be found on the kaldo website （https://github.com/nanotheorygroup/kaldo）

fourphonon：an extension module to shengbte for computing four-phonon scattering rates and thermal conductivity. (https://github.com/fourphonon）

[ Last edited by 漫天飘雪 on 2021-5-6 at 10:37 ]
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1楼 2021-03-22 16:11:36
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考拉VS博比

木虫 (正式写手)
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漫天飘雪(金币+2): 谢谢参与
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4楼2021-03-22 23:08:49
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iamikaruk

木虫 (著名写手)
★
漫天飘雪(金币+1): 谢谢参与
里面我最看好的是sscha，可惜这个东西在并行上太差了
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5楼2021-03-23 06:43:08
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漫天飘雪

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5楼: Originally posted by iamikaruk at 2021-03-23 06:43:08
里面我最看好的是sscha，可惜这个东西在并行上太差了

能出来fortran版本，估计会好很多。另外，他们后续关于热输运、superconduct的code都没有给
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6楼2021-03-23 09:28:35
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iamikaruk

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6楼: Originally posted by 漫天飘雪 at 2021-03-23 09:28:35
能出来fortran版本，估计会好很多。另外，他们后续关于热输运、superconduct的code都没有给...

sscha用的是python和fortran混合编译。但是在处理Hessian的时候会非常麻烦，216个原子的立方体系计算Hessian需要大概1 T的内存。
热输运我正在摸索，他们的code可以给出phono3py的FORCE_CONSTANTS和FC3格式文件，但是目前转换得到的FORCE_CONSTANTS文件phonopy没有办法计算得到相同的声子谱。
我猜超导的code应该是直接结合sscha动力学矩阵文件和epw。
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7楼2021-03-23 09:56:42
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漫天飘雪

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7楼: Originally posted by iamikaruk at 2021-03-23 09:56:42
sscha用的是python和fortran混合编译。但是在处理Hessian的时候会非常麻烦，216个原子的立方体系计算Hessian需要大概1 T的内存。
热输运我正在摸索，他们的code可以给出phono3py的FORCE_CONSTANTS和FC3格式文件， ...

超导的部分，是利用sscha求解出SSCHA phonon frequencies 和 polarizations，然后带入到Phys. Rev. Lett. 111, 177002 (2013)公式6中，求解α2F(ω)、λ以及Tc的。这是他们早期的做法。后来应该是和欧洲一些科学家合作，把scdft这套理论里面，需要输入phonon frequencies 和 polarizations部分进行了改写，完善超导这部分内容的。
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8楼2021-03-23 11:22:45
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漫天飘雪

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7楼: Originally posted by iamikaruk at 2021-03-23 09:56:42
sscha用的是python和fortran混合编译。但是在处理Hessian的时候会非常麻烦，216个原子的立方体系计算Hessian需要大概1 T的内存。
热输运我正在摸索，他们的code可以给出phono3py的FORCE_CONSTANTS和FC3格式文件， ...

phonopy没有考虑frequency shift
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9楼2021-03-23 11:23:55
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iamikaruk

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9楼: Originally posted by 漫天飘雪 at 2021-03-23 11:23:55
phonopy没有考虑frequency shift...

sscha的动力学矩阵就是一个二阶相互作用力矩阵，差不多等同于声子谱。frequency shift是在用Hessian拟合求解FC3之后，算spectral时候才考虑的。
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10楼2021-03-23 12:41:40
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iamikaruk

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8楼: Originally posted by 漫天飘雪 at 2021-03-23 11:22:45
超导的部分，是利用sscha求解出SSCHA phonon frequencies 和 polarizations，然后带入到Phys. Rev. Lett. 111, 177002 (2013)公式6中，求解α2F(ω)、λ以及Tc的。这是他们早期的做法。后来应该是和欧洲一些科学家 ...

那应该就更简单了。cellconstructor模块里面有直接获得频率以及极化的函数，可以全部在python里面解决。
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11楼2021-03-23 12:50:17
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漫天飘雪

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11楼: Originally posted by iamikaruk at 2021-03-23 12:50:17
那应该就更简单了。cellconstructor模块里面有直接获得频率以及极化的函数，可以全部在python里面解决。...

是的。sscha团队发superconduct的文章，挂名的好多都是软件物理牛人，他们合作的不错。
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12楼2021-03-23 14:27:16
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iamikaruk

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12楼: Originally posted by 漫天飘雪 at 2021-03-23 14:27:16
是的。sscha团队发superconduct的文章，挂名的好多都是软件物理牛人，他们合作的不错。...

他们的方法基本上是目前最先进的，但是计算量莫名其妙的大，基本上算不动四阶声子相互作用力。
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13楼2021-03-23 14:37:51
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漫天飘雪

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13楼: Originally posted by iamikaruk at 2021-03-23 14:37:51
他们的方法基本上是目前最先进的，但是计算量莫名其妙的大，基本上算不动四阶声子相互作用力。...

四阶声子相互作用力，计算量都挺大的。
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14楼2021-03-23 14:47:02
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iamikaruk

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14楼: Originally posted by 漫天飘雪 at 2021-03-23 14:47:02
四阶声子相互作用力，计算量都挺大的。...

相对来说，提取IFC还是问题不大的，但是sscha的速度实在是太慢了。
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15楼2021-03-23 16:29:45
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漫天飘雪2楼
2021-03-22 16:11   回复  
tzynew3楼
2021-03-22 17:29   回复  
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