求助:VASP+Phonopy计算铀晶体不同相下的热力学信息（熵），与文献结果不符合。

莫古力 · 发表于 Post on 2023-4-11 18:00:27

本帖最后由莫古力于 2023-4-11 18:32 编辑

求助：纯铀晶体主要有两相：α和γ相。常温下稳定相为α相，高温下（大概900k以上）稳定相为γ相。我想使用VASP结合phonopy计算这两相在不同温度下的熵值，然后粗略根据G=U-TS求出相转变温度，看了一下网上的许多教程，从material-project上下载了两相的模型然后进行了高精度结构优化（EDIFFG=1E-3、ISIF=3然后使用EDIFFG=-6、ISIF=2），得到了稳定结构之后我用Phonopy进行计算，用的是有限位移法，扩胞至体系128原子，进行完静态计算后收集了力常数再计算得到了热力学性质和声子谱，我再把直接给出的热力学性质除去原胞原子数得到最终单位为J/mol*K的熵。结果α相计算的声子谱没有虚频，熵值也比较接近文献值，而γ相声子谱有非常多大的虚频，熵值也与文献不符合。文献的γ相熵值大于α相，而我的结果与他的正好相反，且γ比α的熵小了不少。我试过ISIF-=3时采用更高精度优化，但是算不收敛，也试过扩更大的胞，现在都100多个原子了再扩就算不动了。还是说γ相这种高温才稳定的相，声子谱就是这样有很多虚频呢，那这样的话怎么才能算的对熵值呢，求助各位老师们有没有什么思路。图1为文献声子谱（搞不懂αU那个∑对称点是什么就没画一样的），图2为我计算的熵值。图3为文献熵值，图4图5为我计算的γU和αU声子谱。

get-it · 发表于 Post on 2023-4-12 15:29:33

高温相在简谐声子谱有虚频是很正常的。文献中用位移大小来模拟温度的变化，这是一种简单但不够准确的方法。实际上，现在已经有一些成熟方法来计算有限温的声子，比如TDEP, SSCHA.

莫古力 · 发表于 Post on 2023-4-12 16:57:13

get-it 发表于 2023-4-12 15:29
高温相在简谐声子谱有虚频是很正常的。文献中用位移大小来模拟温度的变化，这是一种简单但不够准确的方法。 ...

老师，那高温相使用phonopy简谐近似计算出来的热力学性质也是不靠谱的吗，我今天也了解到了TDEP，TDEP非谐计算可以给出靠谱的熵值吗

get-it · 发表于 Post on 2023-4-12 18:20:04

莫古力发表于 2023-4-12 16:57
老师，那高温相使用phonopy简谐近似计算出来的热力学性质也是不靠谱的吗，我今天也了解到了TDEP，TDEP非 ...

准不准要看具体的体系和温度范围

莫古力 · 发表于 Post on 2023-4-12 20:53:26

get-it 发表于 2023-4-12 18:20
准不准要看具体的体系和温度范围

好的，谢谢！我再自己研究研究

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[理论与算法] 求助:VASP+Phonopy计算铀晶体不同相下的热力学信息（熵），与文献结果不符合。