声子结构计算

GULP(General Utility Lattice Program)链接地址：http://gulp.curtin.edu.au/gulp/这是一个采用经典势能模型的计算平台，可以在经典势场模型的基础上计算很多物性，包括结构优化，声子计算，热输运，缺陷以及分子动力学等相关计算。在这些物性计算的基础上，就可以进一步开展经典势能模型的参数拟合，因为经典分子动力学计算的准确程度完全取决于原子间作用

GULP(General Utility Lattice Program)基于经典的势能模型，能够以此计算材料的一系列物性，包括晶格优化，原子位置优化，经典势能模型参数拟合，声子计算，缺陷计算等。这里主要介绍

GULP(General Utility Lattice Program)基于经典的势能模型，能够以此计算材料的一系列物性，包括晶格优化，原子位置优化，二阶弹性系数，经典势能模型参数拟合，声子计算，缺陷计算等。计算准确程度依赖于势能模型和参数的准确程度，其结果可以作为分子动力学计算的补充。GULP的官网地址：http://gulp.curtin.edu.au/gulp/虽然经典势能模型的计算量一般

声子色散结构不仅影响材料的晶格热导率，而且通常在文献中多用于检测一种晶格结构是否稳定的重要标准。可是，在针对某一种晶格计算声子时，通常会出现一些虚频，这里总结一些计算中的经验：声子色散的计算主要有两种方式，一种是采用DFPT的微扰方法，以平面波基组的第一性程序QE为代表可以实现计算，本质是在倒空间计算出力常数，然后通过傅里叶变化，得到实空间的2阶力常数IFC，然后求解动力学方程。另一种方式是采用扩

如使用cp2k计算力常数，通常使用QE等平面波软件，对于超胞体系，随着扩胞，在较大的截断半径下，所需计算量非常大，使用CP2K中的QS模块也能进行第一性原理计算，具有相对较高的计算效率，但是CP2K不同于平面波的QE等，计算中仅有gamma点计算，需要采用实空间较大超胞，如果使用和QE等相同的超胞，则会导致原子受力精度不高，一般在~0.0003Rh/bohr^2量级的误差，也会对某些体系，特别是二

这里给出一个CP2K计算脚本：主要功能是建立一个计算文件夹，在其下实现QS下GPW方法的晶格优化，脚本中可选择结构优化，或者MD，以及对角化或者OT方法，示例材料是六角结构单层InP3的计算，可是CP2K并不能得到和平面波方法一致的晶格结构，所以仅供脚本参考：#!/bin/bash#1文件夹名称，并创建此文件夹，同时文件夹名也用于后期计算文本文件输入和输出等标识file_pre="cp2k_InP

经典分子动力学的准确程度依赖于其所采用的势能模型的准确程度，虽然第一性分子动力学的结果较为准确，但目前还是较难应用于大体系的计算。因此，从经典分子动力学出发，通过机器学习建立更加准确的势能模型，不仅提高了势能模型的准确程度，而且能够发挥经典分动的优势而应用于大体系的计算，是从计算准确度和计算效率出发看目前较为可行的一种方案。机器学习势能最简单的实现方式是通过人工神经网络，基于第一性原理程序制作的数

经典分子动力学的准确程度依赖于其所采用的势能模型的准确程度，虽然第一性分子动力学的结果较为准确，但目前还是较难应用于大体系的计算。因此，从经典分子动力学出发，通过机器学习建立更加准确的势能模型，不仅提高了势能模型的准确程度，而且能够发挥经典分动的优势而应用于大体系的计算，是从计算准确度和计算效率出发看目前较为可行的一种方案。机器学习势能最简单的实现方式是通过人工神经网络，基于第一性原理程序制作的数

对于比较重的元素，相对论效应明显，需要在计算中开启自旋轨道耦合计算在QE的SCF计算中要开启相应元素的自旋轨道耦合：1.使用相应的赝势，在官网提供的赝势中选择，比如对In原子，赝势中带有rel的即为考虑了fully-relativisitic 效应的赝势。2.在pw.x计算的输入文件中的&SYSTEM模块添加：noncolin=.true.lspinorb=.true....