计算化学公社

标题: vasp+phonopy计算固体的亥姆霍兹需要加上DFT计算的能量吗？ [打印本页]

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Author: gch123 时间: 2023-8-4 22:27
标题: vasp+phonopy计算固体的亥姆霍兹需要加上DFT计算的能量吗？
我用DFPT计算完成后，输入“phonopy -t -s band.conf"获得了自由能的数据，请问这个自由能数据还需要后处理吗？比如加上DFT优化后的能量？还是说这个数据不用后处理了？谢谢

作者
Author: sobereva 时间: 2023-8-5 01:38
phonopy给的F仅仅是亥姆霍兹自由能的热校正量，加上电子能量才是亥姆霍兹自由能

作者
Author: gch123 时间: 2023-8-5 10:06

sobereva 发表于 2023-8-5 01:38
phonopy给的F仅仅是亥姆霍兹自由能的热校正量，加上电子能量才是亥姆霍兹自由能

请问一下sob老师，这个电子能量应该怎么计算呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2023-8-5 17:24

gch123 发表于 2023-8-5 10:06
请问一下sob老师，这个电子能量应该怎么计算呢？

CP2K、QE等任何第一性原理程序都会给你

作者
Author: 乐平 时间: 2023-8-5 17:26

gch123 发表于 2023-8-5 10:06
请问一下sob老师，这个电子能量应该怎么计算呢？

你结构优化之后，用优化后的结构算一次静态计算就可以了。

作者
Author: gch123 时间: 2023-8-5 19:35

乐平发表于 2023-8-5 17:26
你结构优化之后，用优化后的结构算一次静态计算就可以了。

好的谢谢老师

作者
Author: gch123 时间: 2023-8-5 19:35

sobereva 发表于 2023-8-5 17:24
CP2K、QE等任何第一性原理程序都会给你

谢谢老师

作者
Author: Spin 时间: 2023-9-17 12:11
请问各位老师，phonopy 计算得出的热力学性质thermal_properties里的这个entorpy是什么熵呢？是振动熵吗vibrational entropy？但是好像不太对，一直没搞明白这个entorpy是什么熵？

作者
Author: qifei123 时间: 2024-1-22 18:12

sobereva 发表于 2023-8-5 01:38
phonopy给的F仅仅是亥姆霍兹自由能的热校正量，加上电子能量才是亥姆霍兹自由能

请问sob老师，意思就是phonopy给出的这个F只是=ΔU(0-T)+ZPE-TS，而且S只是声子部分是吗

作者
Author: sobereva 时间: 2024-1-23 03:19

qifei123 发表于 2024-1-22 18:12
请问sob老师，意思就是phonopy给出的这个F只是=ΔU(0-T)+ZPE-TS，而且S只是声子部分是吗

是

作者
Author: 周志博 时间: 2024-5-15 18:28

乐平发表于 2023-8-5 17:26
你结构优化之后，用优化后的结构算一次静态计算就可以了。

老师，电子能量就是以energy为任务类型，跑出来的total-energy么？
我不知道您说的电子能量指哪个，搜索了一下，有说是“电子能量一般由核心哈密顿能量（Core Hamiltonian energy）、哈特里能量（Hartree energy）和交换-相关能量（Exchange-correlation energy）这些项构成”

作者
Author: 乐平 时间: 2024-5-15 23:32

周志博发表于 2024-5-15 18:28
老师，电子能量就是以energy为任务类型，跑出来的total-energy么？
我不知道您说的电子能量指哪个，搜索 ...

所有的第一性原理计算都是电子结构计算（electronic structure calculations），之所以这样说，是因为目前的绝大部分理论计算都基于玻恩-奥本海默近似，即在原子核固定的条件下计算。这是因为求解多电子多原子体系的薛定谔方程太困难了，只能做简化。

对于原子而言，即使是最最最轻的氢原子，其原子核的质量也比电子的质量大三个数量级，更不要说那些更重的原子了。于是，可以近似地将原子核看做是静止不动的；或者反过来，电子可以非常迅速地相应原子核的运动。这就是“玻恩-奥本海默近似”。

由于原子核被看做是静止不动的，于是原子核的动能算符可以被忽略；由于原子核被看做是静止不动，于是原子核与原子核之间的势能是常数，势能算符也就忽略了。所以，剩下的就只有电子的动能算符，电子和原子核之间相互作用的势能算符，以及电子和电子之间相互作用的势能算符。这就是所谓的电子哈密顿算符，求解的就是电子薛定谔方程。问题就归结为电子结构计算。后续还有单电子近似，这是为了处理电子-电子相互作用。

密度泛函理论也是基于玻恩-奥博海默近似，以及单电子近似。只不过密度泛函另辟蹊径，不是直接求薛定谔方程，而是用无相互作用的体系来代替复杂的有相互作用的体系，目的是为了简化处理电子-电子相互作用。然后把无法精确求解的能量，以及误差都归结到交换相关能（Exc）里面。Gaussian, VASP, Quantum Espresso等一众（从头算或者）第一性原理计算软件里的 DFT 计算都是基于上述原理。

至于电子能量，就是第一性原理计算软件给出的能量值。
对于VASP而言，读取的是 energy(sigma->0) = 的数值，这里的 sigma->0 的意思是 sigma 趋近于 0，目的是为了尽可能消除人为引入的电子熵。

作者
Author: 周志博 时间: 2024-5-17 13:05

乐平发表于 2024-5-15 23:32
所有的第一性原理计算都是电子结构计算（electronic structure calculations），之所以这样说，是因为目 ...

明白了，谢谢老师

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