FourPhonon专题

FourPhonon:44项CONTROL字段与用法索引

按安装版四个namelist列出44个字段,把实际例子、默认开关和未启用的保留字段区分清楚。

更新于 2026-11-11约 5 分钟阅读按任务与环境选择适用配置
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FourPhonon通过工作目录的CONTROL读取设置。本篇按鸢算科技当前CPU版1.3-fix20260924、固定源码5b814b3整理4个namelist共44个字段,并连接已有真实例子。字段能被读取不代表任意组合都适用于你的体系。

下载实际输入、参考数值和终端脚本。

unzip fourphonon-CONTROL-wave671-*.zip
cd fourphonon-CONTROL
bash results.sh
bash plot.sh

以上只读参考表并绘图,不启动DFT。新的原生计算以普通账号sbatch job.slurm提交,脚本自动准备干净目录、计算并提取结果;reference-data/是已完成参考,results/才是新执行的提取结果。CPU申请cpu-8173m独占整节点1任务×56核,本小例内部1MPI×1线程,计费仍按整节点。程序为FourPhonon1.3-fix20260924 CPU版,oneAPI2024.2、Intel MPI2021.13与顺序MKL,适用AVX512 CPU;本例不报告CPU节点性能对照。

1. 先看自己的完整输入#

cat inputs/case/CONTROL
cat CONTROL-INVENTORY.json

本篇附件的实际计算为omega_max=60 rad/ps的Si相空间例。完整44项索引不等于这一个小例启用了所有功能;各字段按下面的实际条件使用。

2. 四组字段#

&allocations#

字段 当前版本的用途与操作边界
nelements 元素种类数;要与elements、masses、gfactors对应。
natoms 原胞原子数,不是超胞总原子数。
ngrid 三个倒空间方向的q网格。
norientations 纳米线方向数量;nanowires=true时必须提供对应方向。

&crystal#

字段 当前版本的用途与操作边界
lfactor 输入晶格到内部nm的长度因子;本例Å输入使用0.1。
lattvec 原胞晶格矢量,按列填写。
elements 元素名列表。
types 每个原胞原子在elements中的类型索引,从1开始。
positions 原胞原子的分数坐标。
masses 各元素质量;autoisotopes可能覆盖显式值。
gfactors 质量方差因子;只有匹配的同位素设置才用于散射。
epsilon 高频介电张量;极性修正须匹配实际结构。
born 逐原子的Born有效电荷张量,原子顺序与positions一致。
scell 生成二阶力常数的超胞重复数。
orientations 纳米线方向,与norientations对应。

&parameters#

字段 当前版本的用途与操作边界
T 固定温度K;本批谐波例每目录显式设置。
scalebroad 能量守恒自适应展宽的比例,需独立检查。
rmin 纳米线半径范围下限,见尺寸例。
rmax 纳米线半径范围上限,见尺寸例。
dr 纳米线半径步长,不能和直径步长混用。
maxiter BTE迭代上限;达到上限不等于收敛。
nticks DOS/累计曲线等采样输出点数,不是实际q网格。
eps BTE迭代相对收敛标准,不是DFT电子EDIFF。
T_min 温度范围下限;当前onlyharmonic分支改用固定T独立目录。
T_max 温度范围上限,同样注意当前谐波目录限制。
T_step 温度范围步长,不增加新的受力采样。
omega_max 入射模频率上限,单位rad/ps,实际例见下篇。
Length 本版仅声明/读入,未进入求解逻辑,不作为可用尺寸散射模型。
Ewald 仅用于tdep=true且nonanalytic=true的匹配长程项;需对应裸短程常数,本批未计算此组合。
num_sample_process_3ph 三声子加权相空间/散射路径抽样数;−1为完整枚举。
num_sample_process_3ph_phase_space 根目录三声子相空间计数抽样数,与上一项分开。
num_sample_process_4ph 四声子加权相空间/散射路径抽样数;−1为完整枚举。
num_sample_process_4ph_phase_space 根目录四声子相空间计数抽样数。

&flags#

字段 当前版本的用途与操作边界
nonanalytic 启用匹配Born/介电数据的非解析修正。
convergence 启用三声子BTE迭代;与四声子迭代开关分开。
isotopes 启用同位素散射。
autoisotopes 从内置表设置质量与方差;即使不计算同位素散射,也可能改变质量。
nanowires CPU三声子纳米线入口,按尺寸篇操作,不外推四声子纳米线。
onlyharmonic 在谐波/相空间结束;不读取三、四阶常数来求完整热导。
espresso 读取对应QE二阶力常数格式;不意味着本包重新跑了QE。
tdep 读取TDEP二阶常数格式;不是自动拟合温度重整化常数。
four_phonon 启用四声子相空间/散射分支,具体由onlyharmonic决定。
four_phonon_iteration 完整四声子迭代,需要four_phonon和convergence同时开启。
nanolength 本版仅声明/读入,未进入求解逻辑,不当作已实现的尺寸功能。

3. 常见工作流从哪里开始#

要做的事 已有真实操作例
从DFT受力准备真实力常数 Si真实受力与拟合
通道、散射率、寿命和RTA 散射率与寿命
手动同位素与自动质量/方差 自动同位素
相空间与两组抽样参数 只算相空间与抽样
三声子迭代加四声子RTA 混合迭代
完整迭代、q网格与展宽 参数与收敛
极性Born/介电输入 ZnS非解析修正
谐波多温度输出 固定温度独立目录
TDEP格式与CPU三声子尺寸 TDEP输入、纳米线
入射模频率筛选 omega_max实际例

当前默认nonanalytic、convergence、isotopes、autoisotopes为true,因此复制新模型时建议显式写出需要的开关,避免依赖默认值。本篇例子的几个false是明确选择,不是遗漏。

4. 版本范围与不能直接照搬的组合#

module load fourphonon/1.3-fix20260924-8173m

本系列的CPU定量结果不替代GPU逐模精度对照,GPU限制见GPU与工具。Length/nanolength在当前固定源码里没有实际求解作用,不建议拿它们生成“尺寸修正热导”。真正已展示的尺寸流程是明确的CPU三声子nanowires路径。

极性TDEP还需要与Ewald约定一致、正确减去长程部分的裸短程力常数;普通ZnS完整二阶常数加Born的例子没有完成该组合,不能改一个开关就当作等价输入。所有例子的网格、超胞、质量、统计长度和有效温度仍需按新体系重新检查。

需要根据你的体系选择资源?联系讨论计算需求。实际可用软件与权限,以当前账户和运行环境为准。

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