求助声子谱计算声学支和光学支的支数

LiZiZi

我计算的是α相U，从数据库下载下来，该相U的POSCAR里面就是4个原子，按理说计算出来的声子谱（vasp+phonopy）有12支曲线，可为什么文献里面的声子谱就只有6支曲线呢？

wuhuawujiu

简并到一起了

zsu007

根据你的描述，计算得到的声子谱支数与文献不符，最可能的原因在于 原胞（Primitive Cell）和惯用胞（Conventional Cell）的选择差异。以下是详细分析：

1. 原胞与惯用胞的原子数差异
α铀（α-U）的晶体结构：
α-U属于正交晶系，空间群为 Cmcm（No. 63）。其 原胞（Primitive Cell）包含2个铀原子，而 惯用胞（Conventional Cell）通常包含4个铀原子 [1]。

若你的POSCAR文件基于惯用胞（4原子），则声子谱应有 3 × 4 = 12支（3声学支 + 9光学支）。

若文献中使用原胞（2原子），则声子谱为 3 × 2 = 6支（3声学支 + 3光学支）。

验证方法：
检查POSCAR的原子坐标和晶格参数，确认是否为原胞。原胞的晶格矢量通常更小，且原子坐标满足空间群对称性。可通过VASP的 ISYM=2 或工具（如VESTA）转换原胞。

2. 解决方案
转换为原胞：
使用 phonopy 的 --symmetry 选项或工具（如 spglib）将惯用胞转换为原胞，重新计算声子谱。
phonopy --symmetry -c POSCAR
生成的原胞结构文件（如 PPOSCAR）应包含2个原子，此时声子谱支数应为6支。
文献对比验证：
检查文献中是否明确提及使用原胞（如晶格参数较小或原子数较少）。若文献使用原胞，你的计算结果需对应调整。

3. 其他可能性排除
对称性误判：
确保VASP的 ISYM 设置为 2（默认值），以正确识别对称性。若对称性分析错误，可能导致声子支数异常。

声子计算参数问题：
检查 phonopy 的位移步长（DISPLACEMENT_DISTANCE）和超胞大小（SUPERCELL_MATRIX），确保足够收敛。

总结
你的计算基于包含4个原子的惯用胞，导致声子支数为12支；而文献使用2个原子的原胞，结果为6支。将结构转换为原胞后重新计算即可与文献一致。建议通过对称性分析工具验证原胞，并检查声子计算流程的对称性设置。

LiZiZi

zsu007 发表于 2025-3-3 20:08
根据你的描述，计算得到的声子谱支数与文献不符，最可能的原因在于 原胞（Primitive Cell）和惯用胞（Conve ...

谢谢您的解答，问题已解决。