AMSET：怎样检查插值网格收敛

AMSET运行成功后，还要检查网格改变是否影响目标性质。本文延续GaAs四机制散射教程，使用同一电子数据和参数，只把插值因子从5/10/20继续增加到50/100。

环境为AMSET 0.5.1、BoltzTraP2 26.3.1；每个条件一个CPU线程。电子数据来自官方GaAs示例，参数来源见前文，本文没有新计算DFT。温度300/600 K、电子浓度10^17 cm^-3，ADP/IMP/PIE/POP四机制同时开启。

1. 准备输入与设置#

先下载加密网格资料包，在新目录解压。inputs/为同一官方电子数据，BASE-SETTINGS.json保存全部材料参数，baseline/为此前实际计算的5/10/20结果。

module load amset/0.5.1
python prepare.py
cat cases/all4-f50/settings.yaml

完整基础设置如下，因子100目录仅将interpolation_factor改为100：

doping:
- -1.0e+17
temperatures:
- 300
- 600
bandgap: 1.33
scattering_type:
- ADP
- IMP
- PIE
- POP
interpolation_factor: 50
deformation_potential:
- 1.2
- 8.6
elastic_constant:
- - 118.77
  - 53.72
  - 53.72
  - 0
  - 0
  - 0
- - 53.72
  - 118.77
  - 53.72
  - 0
  - 0
  - 0
- - 53.72
  - 53.72
  - 118.77
  - 0
  - 0
  - 0
- - 0
  - 0
  - 0
  - 59.44
  - 0
  - 0
- - 0
  - 0
  - 0
  - 0
  - 59.44
  - 0
- - 0
  - 0
  - 0
  - 0
  - 0
  - 59.44
high_frequency_dielectric: 10.32
pop_frequency: 8.16
static_dielectric: 12.18
mobility_rates_only: false
write_mesh: true
nworkers: 1
separate_mobility: true
print_log: true
write_input: true
piezoelectric_constant:
- - 0
  - 0
  - 0
  - -0.16
  - 0
  - 0
- - 0
  - 0
  - 0
  - 0
  - -0.16
  - 0
- - 0
  - 0
  - 0
  - 0
  - 0
  - -0.16

interpolation_factor决定插值目标密度，不是每个方向直接取50或100个点；实际离散网格由程序生成。本例因子50得到99³、因子100得到125³。

2. 运行两个条件#

export OMP_NUM_THREADS=1 OPENBLAS_NUM_THREADS=1 MKL_NUM_THREADS=1 NUMBA_NUM_THREADS=1
cd cases/all4-f50
amset run
cd ../all4-f100
amset run
cd ../..

上面是顺序执行；包内bash run.sh会最多并发两个单线程条件，继续分析和画图。生产计算请按作业管理申请适当CPU资源，线程数与作业分配保持一致。请在新目录重跑，避免覆盖此前结果。

3. 提取迁移率并看相邻变化#

python analyze.py
cat analysis/mobilities.csv
cat analysis/convergence.csv

实际总迁移率如下，单位均为cm²·V⁻¹·s⁻¹：

相邻变化按 abs(较粗−较密)/abs(较密) 计算，分别检查300/600 K和三个对角分量。原定条件是：总迁移率与四项分项都小于5%。50→100的最大变化仍约 22.86%，主要来自POP分项，因此不能据此宣称收敛；只看到某一分项较稳定也不足以支持总结果。

4. 用AMSET原生命令画对照#

bash plot-native.sh
ls native-plots/*.png

脚本实际执行以下原生命令，并将PNG写入native-plots/：

amset plot convergence cases/all4-f50/transport*.json cases/all4-f100/transport*.json \
  -x temperature -d '0' --format png --no-base-style --directory native-plots

当前Matplotlib版本下，先用包内脚本加载仅对绘图进程生效的兼容文件；软件安装和输运计算没有改动。

研究计算需要同时检查初始DFT网格、能带范围和材料参数。若插值变化仍大，应继续加密并保存前一组结果，必要时重新准备更可靠的电子输入。本例重在展示怎么操作、怎么比较、怎么识别未收敛结果，不提供已收敛的GaAs实验预测值。