24小时热门版块排行榜

北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告

返回列表

【奖励】本帖被评价22次，作者gavinliu7390增加金币 19.2 个

gavinliu7390

实习版主

[资源] 【转帖】强烈推荐使用phonopy计算声子谱已有2人参与

原帖地址：http://blog.zhuli.name/archives/6679
这个程序是利用超晶胞冻结声子计算声子谱。
优点：方便，高效，准确。

1. Phonopy 简介
Phonopy 是一个由 python 实现的的晶体声子分析程序。它是目前提供了 VASP 的 Wien2k 的接口用来计算原子受力。它的主要功能有：

计算声子色散谱；
计算声子态密度，包括分立态密度；
声子热力学性质，包括自由能，热容量，焓；

Phonopy 通过力常数的方法计算声子谱。力常数由计算原子在超晶胞中被移动后的受力得到(Parlinsk-Li-Kawasoe 方法)。

同样类型的程序还有 phon, fropho, phonon. 其中 phonon 是商业软件，卖的很贵，fropho 和 phonopy 的代码其实都是来自于 phon, fropho 是为了代替 phon 而开发的，目的是为了使用 phon 更方便，phon 和 fropho 主要都是由 fortran 开发的，而现在 fropho 已经停止开发，由 python 开发的 phonopy 代替了 fropho, phonopy 在使用上更为方便，在计算量上更为减少。因为 phon, fropho 和 phonon 在移动原子位置时都是一次只移动一个原子的一个方向，而 phonopy 则可以一次移动一个原子的多个方向，所以和其它程序相比, phonopy 最多可以减少 2/3 的计算量。

2. Phonopy 的安装
phonopy 主要由 python 开发，其中的找晶体空间群功能是由 C 语言(spglib)实现。在安装 phonopy 时需要安装以下它所依赖的软件包：

Python 的开发包
numpy , numpy-dev
matplotlib
python-lxml
python-yaml

如果是使用的 Ubuntu/Debian 系统只需：
sudo aptitude install python-dev python-numpy \
python-matplotlib python-tk python-lxml python-yaml

如果是 OpenSUSE 则可以去 http://software.opensuse.org/search 搜索下载安装相关软件包。

去 https://sourceforge.net/projects/phonopy/ 下载 phonopy 的最新软件包.

解压后进入软件包的 c 目录，

su
python setup.py install

编译安装所需要的 python 模块。

将 PATH/phonopy-0.6.1 $PATH 里：
比如： export PATH=~/opt/phonopy-0.6.1:$PATH

3. Phonopy 的简单使用
下面我以 BC5 为例说明如何和 VASP 做接口计算声子谱：

a, 建立超胞
准备 POSCAR 文件
单胞和原胞都可以

准备 INPHON 文件

ATOM_NAME = B C
NDIM = 2 2 1
LSUPER = .TRUE.

简单说明：
第一行为原子符号名 B C ，注意要和 POSCAR 中的顺序相同。
第二行为要建的超胞的维数。
第三行是指要建立移动原子的 POSCAR.

然后输入命令：
phonopy.py

就会输出 DISP, POSCAR-* (001, 002, 003, …)
在本例出会输出 12 个 POSCAR-*, 依次为 POSCAR-001,…POSCAR-012

b, 计算力常数
将这些 POSCAR-* 做 SCF, 将输出文件 vasprun.xml 保存下来。
我的计算脚本为：

#!/bin/sh

for a in 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
do
cp POSCAR-0$a POSCAR
/opt/intel/impi/3.1/bin64/mpiexec -n 8 /share/apps/vasp/bin/vaspmpi_mkl10_O1 >>out.vasp 2>>err.vasp &
wait
cp vasprun.xml vasprun.xml-0$a
done

我的 INCAR 为：

SYSTEM = BC5
PREC = Accurate
ENCUT = 520
EDIFF = 1e-5
NSW = 0
ISMEAR = 0
SIGMA = 0.05
LCHARG = FALSE
LWAVE = FALSE

这样计算结束后会得到 vasprun.xml-001, …, vasprun.xml-012

然后，执行命令：
phonopy.py -f vasprun.xml-*

就会得到文件 FORCES

c, 得到声子谱
有了文件 FORCES 后就可以计算声子谱了，这时将 INPHON 改为以下内容：

ATOM_NAME = B C
NDIM = 2 2 1
ND = 7
NPOINTS = 51
QI = 0.0 0.0 0.5 0.0 0.5 0.5 0.0 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.5 0.5 0.0 0.5 0.0 0.0 0.5 0.0 0.5
QF = 0.0 0.5 0.5 0.0 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.5 0.5 0.0 0.5 0.0 0.0 0.5 0.0 0.5 0.5 0.5 0.5

简单说明：
ND 是指有几条路径；
NPOINTS 是指在每两个高对称性点间插入多少个点，包括边界；
QI 和 QF 给出路径的起始和结束点。

其中我用的 Q 点顺序为：
0.0 0.0 0.5 Z
0.0 0.5 0.5 T
0.0 0.5 0.0 Y
0.0 0.0 0.0 G
0.5 0.5 0.0 S
0.5 0.0 0.0 X
0.5 0.0 0.5 U
0.5 0.5 0.5 R

执行命令
phonopy.py -p

即可画出声子谱，如果执行 phonopy.py -p -s 即可将声子谱曲线保存为 PDF 文件。
其中声子谱的数据是以 yaml 格式保存在 band.yaml 里的。

如果你想用 Origin, Qtiplot, Xmgrace 等工具画图的话，可以用我写的 python 脚本，readband.py (http://www.zhuli.name/file/readband.py) 将 band.yaml 转换一下，输出文件有两个 band.dat, qpoint.dat.
其中 band.dat 是声子谱数据， qpoint.dat 是高对称性点的数据。

以上只是 phonopy 的其本用法，如果要计算声子态度度和热力学性质的话可以参考
http://phonopy.sourceforge.net 上的文档，还是比较简单的。

我的计算结果:

另外我再解释一下，q=0的时候，即G点的声学声子的频率为什么是0.
实际q=0，意味着波长为无穷大，意味着刚体的振动。对于三维晶体，实际刚体振动的自由度是三个，这样就应该有三支声学声子。既然是整体的振动，那么力场数对所有原子求积分后为0。这样动力学矩阵是有力常数积分得到的，所以动力学矩阵为0.动力学矩阵的本征值开平方就是频率。所以G点的三个声学支是为0的。

[考研] 288求调剂一志愿哈工大材料与化工 +19	洛神哥哥 2026-03-31	19/950	2026-04-01 01:35 by 1018329917
[考研] 267求调剂 +9	uiybh 2026-03-31	9/450	2026-03-31 22:15 by 天倌赐福
[考研] 合肥区域性重点一本招收调剂 +4	6266jl 2026-03-30	8/400	2026-03-31 18:43 by 6266jl
[考研] 考研生物与医药调剂 +6	铁憨憨123425 2026-03-31	6/300	2026-03-31 17:48 by 544594351
[考研] 生医工0831调剂求推荐 +4	小熊睿睿_s 2026-03-27	6/300	2026-03-31 17:12 by 记事本2026
[考研] 277跪求调剂 +8	1915668 2026-03-27	13/650	2026-03-31 14:58 by 王亮_大连医科大
[考研] 081200-11408-276学硕求调剂 +4	崔wj 2026-03-31	4/200	2026-03-31 11:56 by jp9609
[考研] 土木304求调剂 +4	兔突突突， 2026-03-31	5/250	2026-03-31 11:29 by 北风之神.
[考研] 一志愿大连理工大学，机械工程学硕，341 +3	西瓜田的守望者 2026-03-30	3/150	2026-03-31 11:08 by asdfzly
[考研] 085601一志愿西北工业大学初试346 +4	085601初试346 2026-03-30	4/200	2026-03-31 07:47 by jp9609
[考研] 11408总分309，一志愿东南大学求调剂，不挑专业 +5	天赋带到THU 2026-03-29	6/300	2026-03-30 20:49 by dick_runner
[考研] 293求调剂 +3	末未mm 2026-03-30	5/250	2026-03-30 17:23 by 王保杰33
[考研] 求调剂 +10	张zz111 2026-03-27	11/550	2026-03-30 09:17 by 无际的草原
[考研] 一志愿北京工业大学，324分求调剂 +6	零八# 2026-03-28	6/300	2026-03-29 21:20 by nanaliuyun
[考研] 调剂考研 +3	王杰一 2026-03-29	3/150	2026-03-29 08:09 by fmesaito
[考研] 085602 化工专硕 338分求调剂 +12	路痴小琪 2026-03-27	12/600	2026-03-28 15:41 by L135790
[考研] 275求调剂 +10	jjjjjjjjjjl 2026-03-27	10/500	2026-03-27 23:47 by barnett0632
[考研] 265求调剂 +8	小木虫085600 2026-03-27	8/400	2026-03-27 22:16 by 无际的草原
[考研] 一志愿西北大学总分282 英语一62 求调剂 +7	18419759900 2026-03-25	8/400	2026-03-27 16:38 by 18419759900
[考研] 调剂求收留 +7	果然有我 2026-03-26	7/350	2026-03-27 00:26 by wxiongid

24小时热门版块排行榜

[资源] 【转帖】强烈推荐使用phonopy计算声子谱 已有2人参与

» 收录本帖的淘帖专辑推荐

» 猜你喜欢

» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:

★★★ 三星级,支持鼓励

★★★★★ 五星级,优秀推荐

★★★★★ 五星级,优秀推荐

★★★ 三星级,支持鼓励

★★★★★ 五星级,优秀推荐

★★★★★ 五星级,优秀推荐

★★★★★ 五星级,优秀推荐

★★★★★ 五星级,优秀推荐

★★★★★ 五星级,优秀推荐

问题请教

★★★ 三星级,支持鼓励

★ 一星级,一般

[资源] 【转帖】强烈推荐使用phonopy计算声子谱已有2人参与