VASP6.1.1电声耦合计算方法笔记

遇见科研

VASP6 目前出了一款计算电声耦合的版本，下面是我从官网整理的一些使用说明。

https://www.vasp.at/wiki/index.php/Electron-phonon_interactions_from_Monte-Carlo_sampling#Input

方法主要分为两种，1. 蒙特卡洛抽样 2. ZG方法

   1. 从蒙特卡洛抽样得到电子-声子相互作用

（提示：此功能只能在VASP6.0或者更高的版本中使用）

首先，这个方法需要一个足够大的超晶格。它也涉及点的声子计算（有限差分方法计算声子）。INCAR中的许多标签将用于声子计算。要从MC方法中启用电子-声子相互作用，必须在INCAR文件中进行一些特殊的参数的设置，如下：

在这个基础上还必须设置

蒙特卡洛 （MC）方法目前仅在IBRION=6的设置中才能实现

第一次实现电子-声子相互作用的MC采样VASP发现在Ref。

输入

标记PHON_NSTRUCT设置由于MC采样而生成的结构的数量。应测试与这个数字相关的可观测的收敛性。还需要标签TEBEG=0来选择运行采样的温度。另外，可以将PHON_LBOSE设置为TRUE或FALSE (default PHON_LBOSE=. TRUE .)，分别选择Bose-Einstein或Maxwell-Boltzmann统计。

0 K的INCAR文件示例如下所示

输出

MC采样代码产生许多具有不同扭曲的Wycoff位置但不变的布里渊矩阵的POSCAR文件。这些文件被标记为 :  POSCAR.   TEBEG.   NUMBER

其中NUMBER从1运行到PHON_NSTRUCT

2.ZG配置（一次采样）

除了完整的MC采样，还可以采用M. Zacharias和F. Giustino[2] (以作者的名字命名为ZG配置)提出的一次性采样方法。这种方法只使用单一的扭曲结构，因此它比全MC采样快数量级，同时它保持了非常接近于全MC采样的精度收敛的超晶格大小。例如，被证明，对于带隙的零点重正化，ZG配置和全MC采样[1]之间的精度在 5 meV以内。因此，被建议在超晶格尺寸难以收敛或 5 meV精度足够的情况下，最好使用这种方法。

输入

要选择ZG配置，必须在INCAR文件中设置PHON_NSTRUCT=0。

必须使用INCAR文件中的标签PHON_NTLIST和PHON_TLIST分别提供不同温度的数量和温度列表(以K为单位)。一个例子看起来像:

PHON_NTLIST = 4

PHON_TLIST = 0.0 100.0 200.0 350.0

这使得在几种温度下同时计算ZG配置成为可能。

以温度范围为0- 700k(步长为100k)的INCAR文件为例:

输出

与MC采样类似，ZG配置方法产生几个具有不同扭曲的Wycoff位置但不变的布里渊矩阵的POSCAR文件。这些文件被标记为:  POSCAR.   TEMP.

其中TEMP运行由PHON_TLIST定义的所有温度。

[1] F. Karsai, M. Engel, E. Flage-Larssen and G. Kresse, New J. of Phys. 20, 123008 (2018).

[2] M. Zacharias and F. Giustino, Phys. Rev. B 94, 075125 (2016).