QHA计算如何得到不同温度下的晶胞参数？

原子超人

利用phonopy进行QHA计算后，可以得到不同温度下的体积，但要如何才能得到不同温度下的晶胞参数a, b, c以及alpha, beta, gamma？

卡开发发

做不同体积的恒体积优化，这样才能得到不同体积下的晶胞参数，然后在每个点上计算Gibbs自由能并对体积拟合EOS。

原子超人

感谢老师回复！
因为要进行恒体积的结构优化，首先要得到该体积下的初始构型。
我们只有进行QHA用的初始结构，以及缩放得到的若干个结构，这些结构的体积都不是QHA计算得到的300K下的体积V_300。
我的做法是将初始结构的POSCAR文件中的第二行的缩放系数设为-V_300，然后进行恒体积的结构优化，得到300K下的晶胞参数。
不知道这种做法合理吗？

卡开发发

原子超人 发表于 2025-6-19 22:32
感谢老师回复！
因为要进行恒体积的结构优化，首先要得到该体积下的初始构型。
我们只有进行QHA用的初始 ...

但你如何知道这个V_300是多少？即便这个V_300是实验值，但也没办法保证理论得到的值与这个值完全一致。一般进行QHA的流程应该是对初始结构进行一系列的缩放并恒体积优化，之后计算Gibbs自由能，再拟合EOS得到平衡体积，当然这个过程有很多细节需要小心。

zpk

QHA计算运行完phonopy-qha -p -s v-e.dat thermal_properties.yaml_{1..11} --eos birch_murnaghan会得到volume-temperature.dat文件，里面会给出不同温度下的体积。

原子超人

卡开发发 发表于 2025-6-19 22:47
但你如何知道这个V_300是多少？即便这个V_300是实验值，但也没办法保证理论得到的值与这个值完全一致。一 ...

我是从QHA计算产生的volume-temperature.dat中得到V_300。
我的目的主要是想比较下DFT得到的结构与实验结构的晶胞参数，为了考虑热膨胀效应，所以进行了QHA计算，拟合EOS得到了不同温度下的平衡体积，也就是volume-temperature.dat中的数据。
然后在V_300体积下进行恒体积的结构优化，进而得到考虑了热膨胀效应的300K下的晶胞参数。

卡开发发

原子超人 发表于 2025-6-20 11:10
我是从QHA计算产生的volume-temperature.dat中得到V_300。
我的目的主要是想比较下DFT得到的结构与实验 ...

我会错你意思了，我以为你还没拟合EOS。如果已经从EOS拟合得到了V_300，用这个V_300直接恒体积优化就可以，稍微讨巧一点你可以拿那个拟合过程中接近V_300的结构作为初始结构收敛速度可能会快点。

get-it

严格来讲，QHA需要对所有的晶格参数都做插值，计算自由能曲线，从而确定某一温度下的晶格参数。只不过QHA在立方体系用得多，这时只考虑一个变量即可。
条件有限时，做等体积优化应该也可以接受。