关于Phonopy配DFPT计算声子的一些小问题

千纸梦

不知道大家有没有这种经历，计算声子谱的时候，明明一个原胞是没有虚频的，但是扩胞后就出现虚频了。GAMMA虚频的来源是光学支，而且都是简并的光学支。
我的理解是，扩胞的主要原因还是为了精细化倒格子，把非GAMMA点的那些Q点通过反折叠送到GAMMA点上计算。
用DFPT计算理论上是不需要supercell的，使用有限位移方法可能需要比较大的supercell。实际上计算的时候我们还是大多会扩胞做。
而且还会有这种情况，比如一个二维材料，2×2的supercell是没有虚频的，3×3就出现虚频了，4×4又是没有虚频的。
如果仔细对比下频率，使用phonopy来得到它的原胞的振动模式，其实振动频率有时候相差还挺多的。gamma点的频率对拉曼活性有很大的影响，有时候确实不知道应该用哪个。
（supercell在gamma点的频率显然要比unitcell在gamma点频率翻倍的多，phonopy可以判断出哪些是gamma点的频率，但仍然和unitcell算出来的不一样。）

千纸梦

还有一个问题，如果DFPT用unitcell的K点取的足够大，结果是否就能一致了呢？如果我3×3的supercell用的是3×3的格子，那我使用unitcell改成9×9的格子不应该一样吗？对此我试过但是并没有出现相似度极高的结果，不同的体系下结果不一样，不过有些体系频率仍然能差出30个波数。我推测可能是单胞受力计算不准的原因，有可能是周期性边界条件导致的，超胞的周期性边界条件可能没有那么严格？希望得到解答。

rabbitkiller

同问……

用QE的ph.x算体相的声子，用的单胞，发现对于同样的q-mesh，k-mesh对频率影响也挺大的。k-mesh做过收敛测试，13×13×13基本上能量和受力都收敛了，然后发现13×13×13跟15×15×15跟23×23×23算出来的高对称点处的声子频率差好多，有的k-mesh几乎没有虚频，有的k-mesh虚频挺大的，也是挺疑惑的……

千纸梦

rabbitkiller 发表于 2022-5-25 18:16
同问……

用QE的ph.x算体相的声子，用的单胞，发现对于同样的q-mesh，k-mesh对频率影响也挺大的。k-mesh ...

其实在能带结构中也有同样的问题，supercell的高对称点和unitcell的高对称点是否匹配？在supercell里，gamma点出现反折叠是很正常的，但是gap不会变。不管是声子谱还是能带谱，2×2的2 2 1的k点和3×3同样2 2 1的k点其实是不一样的。