QE声子谱计算的问题

kdclark

老师好，最近在尝试用QE进行自由能校正，遇到一些问题。

首先是ph.x计算，气体分子还比较顺利，但是在算氧原子吸附在载体表面的声子谱时，为了只计算氧原子，我在输入文件中加入了nat_todo=1，结果运行ph.x之后，程序输出卡在如下位置，似乎无法正常计算。请问是不是我这种做法有问题？

1. ...
   
2.      Representation   243      1 modes -  Not done in this run
   
3. 
   
4.      Representation   244      1 modes -  Not done in this run
   
5. 
   
6.      Representation   245      1 modes -  Not done in this run
   
7. 
   
8.      Representation   246      1 modes -  Not done in this run
   
9. 
   
10.      Representation   247      1 modes -  Not done in this run
    
11. 
    
12.      Representation   248      1 modes -  Not done in this run
    
13. 
    
14.      Representation   249      1 modes -  Not done in this run
    
15. 
    
16.      Representation   250      1 modes -  To be done
    
17. 
    
18.      Representation   251      1 modes -  To be done
    
19. 
    
20.      Representation   252      1 modes -  To be done
    
21. 
    
22.      Compute atoms:    84,
    
23. 
    

复制代码

另外，我现在找到的自由能校正方法如下：ph.x的结果通过q2r.x得到力常数文件.fc，然后用phonopy结合mesh.conf处理。请问这个过程有没有问题？用.fc文件计算也是和用FORCE_SETS文件一样使用：phonopy -t mesh.conf命令吗？（phonopy官方qe的算例只有两个，所以问了以上问题。。。）
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2021-5-8 21:57 上传 Uploaded

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ph.x输入文件
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卡开发发

1、第一个问题我暂时不明，因为没有明确报错信息，我暂时没办法排查中断原因。
2、https://phonopy.github.io/phonopy/qe.html#qe-q2r参考这段，

Currently command-line user interface is not prepared.

你需要用官方提供的脚本转换到hdf5格式，然后需要在.in指定FC_FORMAT=HDF5读取进行后续处理，
参考https://phonopy.github.io/phonopy/setting-tags.html#fc-format-tag。其他过程应该相似。

kdclark

卡开发发 发表于 2021-5-8 23:29
1、第一个问题我暂时不明，因为没有明确报错信息，我暂时没办法排查中断原因。
2、https://phonopy.github ...

感谢老师解惑！
老师，我还有一个关于吸附原子的自由能校正的问题：如果计算资源不支持我计算体系所有原子，是不是就不太适合用qe计算呢，还是说qe有别的模块可以实现自由能校正？我看您曾经提到过动力学的计算。

get-it

可以用phonopy和QE，用有限位移法计算声子谱

卡开发发

kdclark 发表于 2021-5-9 00:17
感谢老师解惑！
老师，我还有一个关于吸附原子的自由能校正的问题：如果计算资源不支持我计算体系所有原 ...

动力学显然更昂贵。

楼上提到的有限位移方法应该是可以的，因为原理上你只要能算得动超晶格单点能就能够完成这样的计算，通常大体系也不必建立更大的超晶格，直接1x1x1就行。Phonopy结合QE使用有限位移的原理就是对体系6N个自由度进行移动对力进行差分，不过如果你打算去掉某些原子振动的贡献，原则上可以挑出去这些原子移动，但我不确定有没有简单的办法，至于这种做法合理性也还有待讨论。另外ASE也可以尝试，应该也有处理有限位移计算声子的接口。

kdclark

get-it 发表于 2021-5-9 02:55
可以用phonopy和QE，用有限位移法计算声子谱

谢谢！我尝试一下！

kdclark

卡开发发 发表于 2021-5-9 08:51
动力学显然更昂贵。

楼上提到的有限位移方法应该是可以的，因为原理上你只要能算得动超晶格单点能就能 ...

谢谢老师，我试一下！

get-it

卡开发发 发表于 2021-5-9 08:51
动力学显然更昂贵。

楼上提到的有限位移方法应该是可以的，因为原理上你只要能算得动超晶格单点能就能 ...

催化方向计算自由能时一般会忽略表面的振动，或者说，假设表面原子在有无吸附时的自由能相同。一般来说，这个近似还是ok的。

如果楼主要算用ASE比较方便，里面thermochemistry模块提供了很多有用的函数，各种常用的自由能校正模型都有。

卡开发发

get-it 发表于 2021-5-9 18:45
催化方向计算自由能时一般会忽略表面的振动，或者说，假设表面原子在有无吸附时的自由能相同。一般来说， ...

未必OK，看基底原子与表面吸附的原子振动模式耦合的程度。

如果底部的原子固定，等同于Hessian做对角的情况只是取了子矩阵，但是很难保证子矩阵的本征值与完整的Hessian矩阵完全相同，一般而言只有两部分区域耦合很弱的情况，矩阵才可以近似看成是分块的，此时对这样的两个块做上述近似处理才大致是合理的。

get-it

卡开发发 发表于 2021-5-9 18:55
未必OK，看基底原子与表面吸附的原子振动模式耦合的程度。

如果底部的原子固定，等同于Hessian做对角 ...

道理是这样,但是算整个hessian太困难了,搞催化的人都是用分块近似来算,可能他们不太在乎吧 (纯属玩笑)

卡开发发

get-it 发表于 2021-5-15 05:28
道理是这样,但是算整个hessian太困难了,搞催化的人都是用分块近似来算,可能他们不太在乎吧 (纯属玩 ...

确实很困难而且很多人是固定的，计算量摆在那能理解。所以目前来说，帖子上我只能说以我个人的了解在原理上怎样会合适（不一定是绝对正确的，这也是论坛讨论的必要性），怎么去做我们没办法替其他人来决定选择怎样的做法。

slxc920113

我也遇到了这个问题，以为可以像VASP里面那要只计算表面吸附分子的振动，请问楼主最后是怎么解决的？

kdclark

slxc920113 发表于 2021-8-17 21:13
我也遇到了这个问题，以为可以像VASP里面那要只计算表面吸附分子的振动，请问楼主最后是怎么解决的？

最后用的ASE的Thermochemistry模块算的 https://wiki.fysik.dtu.dk/ase/ase/thermochemistry/thermochemistry.html。
phonopy结合QE也是可行的，不过我在后续的一个步骤卡了很久，准备有时间再尝试这个方法。

slxc920113

kdclark 发表于 2021-8-21 14:04
最后用的ASE的Thermochemistry模块算的 https://wiki.fysik.dtu.dk/ase/ase/thermochemistry/thermochemi ...

好的，非常感谢！

卡开发发

slxc920113 发表于 2021-8-21 18:49
好的，非常感谢！

上述方法采用的是有限差分的方法做声子，几乎和vasp计算过程差异不大，只是力获取的引擎是通过QE。