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zhaoyizeng

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[求助] 请教大家如何用vasp-MD计算出的热流数据获得热导率已有1人参与

用vasp的ML-MD获得了ML_HEAT数据，如何进一步处理得到热导率？求详细说明
NSTEP=       1 QXYZ=  0.19324329E+00 -0.47067009E-01  0.11375496E+00
NSTEP=       2 QXYZ=  0.20442091E+00 -0.51720161E-01  0.13064043E+00
NSTEP=       3 QXYZ=  0.20842807E+00 -0.56518932E-01  0.14023591E+00
NSTEP=       4 QXYZ=  0.20556062E+00 -0.59508580E-01  0.14163988E+00
NSTEP=       5 QXYZ=  0.19680152E+00 -0.58720988E-01  0.13572920E+00
NSTEP=       6 QXYZ=  0.18334459E+00 -0.53562713E-01  0.12433722E+00
NSTEP=       7 QXYZ=  0.16672236E+00 -0.43860582E-01  0.10955664E+00
NSTEP=       8 QXYZ=  0.14826629E+00 -0.30037179E-01  0.93828097E-01
NSTEP=       9 QXYZ=  0.12928577E+00 -0.13158746E-01  0.79018302E-01
NSTEP=       10 QXYZ=  0.11150800E+00  0.50428445E-02  0.67023765E-01
NSTEP=       11 QXYZ=  0.96665126E-01  0.22691646E-01  0.59133409E-01
NSTEP=       12 QXYZ=  0.85611682E-01  0.37920950E-01  0.55548896E-01
NSTEP=       13 QXYZ=  0.79104836E-01  0.48902147E-01  0.55791677E-01
NSTEP=       14 QXYZ=  0.77550839E-01  0.54157584E-01  0.58731152E-01
NSTEP=       15 QXYZ=  0.80998425E-01  0.53061649E-01  0.63673321E-01
NSTEP=       16 QXYZ=  0.89380360E-01  0.45775476E-01  0.69672759E-01
NSTEP=       17 QXYZ=  0.10200386E+00  0.32577791E-01  0.75549976E-01
NSTEP=       18 QXYZ=  0.11762215E+00  0.14589124E-01  0.80591222E-01
NSTEP=       19 QXYZ=  0.13465463E+00 -0.65626788E-02  0.84393976E-01
NSTEP=       20 QXYZ=  0.15168097E+00 -0.28529557E-01  0.87033954E-01

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1楼 2024-01-05 08:06:12

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wangyikeco

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newbie

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【答案】应助回帖

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感谢参与，应助指数 +1
zhaoyizeng: 金币+100, ★有帮助 2024-01-07 13:52:13

要计算热导率，你可以使用热流自相关函数（thermal flux autocorrelation function，TAF）的方法。这个方法通常用于分子动力学（MD）模拟的热传导计算。下面是一般的步骤：

MD模拟：使用VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）进行分子动力学模拟，获得系统的动力学信息，特别是原子的位置和速度。

热流计算：使用模拟中得到的原子速度和位置信息来计算热流密度。这可以通过计算每个原子的动能和位置的梯度来实现。热流密度是动能流的负梯度。

自相关函数：对热流密度进行时间上的自相关函数计算。这可以通过以下公式表示：
$C(t)=\frac{1}{N}\sum_{i=1}{N}J_{i}^(t)*J_{i}(0)$

其中

$J_{i}^(t)$ 是第
i 个原子的热流密度，

N 是原子的总数。自相关函数描述了热流在时间上的相关性。

傅里叶变换：对自相关函数进行傅里叶变换。这将给出频率空间上的功率谱密度。

弛豫时间提取：通过拟合功率谱密度来提取相关的弛豫时间。弛豫时间是与系统中的能量传输相关的特征时间尺度。

热导率计算：利用弛豫时间计算热导率。热导率
$\kappa$
κ 与弛豫时间
$\kappa$
τ 之间的关系通常可以使用以下的基本关系式：
$\kappa=\frac{1}{3}\frac{C_{v}v{\tau}$
其中
$\C_{v}$
是单位体积的热容，
$v$
v 是声速。

这是一个一般的步骤框架，实际的实施可能因系统的具体性质而有所不同。请注意，确保你的模拟系统足够大，以便在计算热导率时获得准确的统计结果。此外，对于高精度的热导率计算，你可能需要进行更长时间的模拟以确保对自相关函数的准确积分。

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2楼2024-01-06 00:34:09

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