ABACUS Kubo–Greenwood电导实操

下载18个条件的输入、原生谱线、电流关联与速度矩阵，解压进入附件根目录。先读取已有结果：

bash analyze.sh

表和数组在reference/analysis，高清图在reference/figures。整套新计算可提交：

sbatch submit.slurm

附件在新的work中运行，已有work时请新解压。当前复现模板分配1张P100，但本功能实际使用该主机的CPU执行路径：它不会因申请了GPU而获得GPU加速。此模板用于复现当前案例；单独的生产电导任务应选择合适CPU资源及匹配构建，勿把device改成gpu就视为已验证。本例没有8173M节点性能数据。

使用ABACUS3.10.1模块abacus/3.10.1-p100，GNU13.3、HPC-X2.50/OpenMPI5.0.10rc2环境，计算指定CPU双精度、1个MPI进程和1个线程；ASE3.29.0/NumPy负责后处理。P100模块的CUDA环境为12.8，这批KG路径未用GPU。

1 先确定算的是哪种电导#

Kubo–Greenwood（KG）把电子态、占据和电流矩阵元组合成频率相关响应。本篇计算三维电导的方向迹平均，输出电导率σ和电子热导κ；它不是完整各向异性张量，也不是ShengBTE的晶格/声子热导。

本例是一个原子的理想周期铝晶体，离子固定，PZ-LDA三价电子赝势。改变费米–狄拉克电子温度，不代表已经生成温稠密液态结构或做了离子构型平均；结果只演示操作和数值控制。

2 准备完整输入#

al-kg-k4是主要参考目录：

INPUT_PARAMETERS
suffix tutorial
pseudo_dir ../../PP_ORB
ntype 1
basis_type pw
calculation scf
ecutwfc 40
nbands 32
ks_solver dav
symmetry 0
device cpu
precision double
scf_thr 1e-7
scf_nmax 100
dft_functional pz
smearing_method fd
smearing_sigma 0.1
cal_force 0
cal_stress 0
out_chg 0
cal_cond 1
cond_dw 0.2
cond_wcut 8
cond_fwhm 0.5
cond_smear 1
cond_dt 0.02
cond_nonlocal 1

ATOMIC_SPECIES
Al 26.9815385 Al.pz-vbc.UPF

LATTICE_CONSTANT
7.653390819051

LATTICE_VECTORS
0 0.5 0.5
0.5 0 0.5
0.5 0.5 0

ATOMIC_POSITIONS
Direct
Al
0.0
1
0 0 0 1 1 1

K_POINTS
0
Gamma
4 4 4 0 0 0

• cal_cond 1开启KG输出。
• smearing_method fd使用费米–狄拉克占据。smearing_sigma 0.1是kBT=0.1Ry≈1.36057eV，对应电子温度约15789K，不是离子温度。
• cond_wcut 8和cond_dw 0.2单位eV，控制能量窗口与采样间隔。
• cond_smear 1为高斯核，cond_fwhm 0.5是半高全宽FWHM，单位eV，不是高斯标准差；两者相差2√(2ln2)。
• cond_nonlocal 1包含非局域赝势对速度算符的贡献；不能直接当成普通动量矩阵替换掉。
• cond_dt 0.02是响应积分时间网格，不是MD时间步。

3 先只跑一个小例子#

在计算资源环境中，从新解压的附件根目录执行：

module purge
module load abacus/3.10.1-p100
python3 -B setup.py
python3 -B run_case.py al-kg-k4
head -n 5 work/cases/al-kg-k4/Onsager.txt

脚本执行SCF后计算电流矩阵和相关函数。先检查OUT.tutorial/running_scf.log中的电子收敛，再查看当前目录的Onsager.txt与je-je.txt，不要只看总能量或程序退出。

Onsager.txt五列依次为：能量eV、σ（S/m）、电子κ（W/m/K）、L12/e（A/m）、L22/e²（W/m）。实际频率点位于每个区间中点，默认是0.1、0.3、0.5…7.9eV，第一行并不是ω=0。

4 提取三种电子温度的真实谱线#

本例kBT=0.01、0.1、0.3Ry，对应约1579、15789、47366K；仅电子占据变化，结构和离子均未热化。

python - <<'PY'
import csv
with open('reference/analysis/conditions.csv') as f:
    for r in csv.DictReader(f):
        if r['name'] in ['al-kg-Te0.01','al-kg-k4','al-kg-Te0.30']:
            print(r['name'],'electron T/K',r['electronic_T_K'],
                  'first frequency sigma/S per m',r['sigma_first_Sm'])
PY

5 用于自己的体系时按顺序做#

先确定结构/构型集合和电子温度，再收敛SCF精度、空带和k点，随后检查谱线展宽、频率间隔及积分时间。液体或温稠密态通常还需要相应离子温度的充分构型采样，不能直接用本篇理想晶体替代。

接着读网格、带数和展宽控制与Onsager提取及低频外推。本篇不提供可引用为材料常数的直流电导。

算法和单位参阅3.10.1原生KG实现。