Phono3py 力收集与力常数

这一篇从位移结构和力日志出发，生成 FORCES_FC3、fc2.hdf5 和 fc3.hdf5。结构YAML、力数据和力常数需要成套传递。

下载完整实例包，解压到自己的工作目录。包内含真实输入、已有力输出、28个计算条件、工具命令、结果CSV和绘图脚本。

1. 一条命令完成本例准备#

bash prepare.sh
ls model/

结果包括：

phono3py_disp.yaml
FORCES_FC3
fc2.hdf5
fc3.hdf5
fit-data.npz
RESULTS.json

已有本例 generated/ 位移目录，但还没有 model/ 时，底层步骤为：

module load phono3py/4.8.2
python collect_fit.py generated model

2. 脚本具体做什么#

1. 读取原始Phono3py位移YAML，按映射表定位38个有效位移。
2. 调用Phonopy的官方ABACUS力解析器，读取39份日志；原始力单位为eV/Å。
3. 对每份力减去其平均漂移，再减去同样处理后的平衡结构残余力。
4. 将38组有效力填入数据集，对76个未计算槽位按原生文件格式补零，并由原始YAML保留“排除”标记。
5. 用symfc建立3 Å截断FC3，单独用traditional建立FC2并对称化，导出原生HDF5。

76组补零只是文件占位，不能当成76组“零力训练样本”。保留原始 phono3py_disp.yaml 与 FORCES_FC3 的组合即可，不必自行重写YAML结构。

3. 关键API#

完整脚本已在包内。核心拟合调用为：

p.produce_fc3(
    fc_calculator='symfc',
    fc_calculator_options='cutoff=3.0',
    is_compact_fc=False,
)
p.produce_fc2(
    fc_calculator='traditional',
    is_compact_fc=False,
)
p.symmetrize_fc2()

Si16的本例FC2为16×16×3×3，FC3为16×16×16×3×3×3；前者单位eV/Ų，后者eV/ų。紧凑与完整力常数的维度不同，不能只根据文件名判断结构是否匹配。

4. 看拟合残差#

bash analyze.sh

38组位移全部参与拟合，力分量RMSE为 0.00019225 eV/Å，最大绝对残差 0.00129104 eV/Å。图中是同一批输入力的回算残差，说明本模型如何描述这些位移；它不是独立测试集精度，也不能代替超胞/截断/位移幅度的收敛检查。

5. 进入输运计算#

bash run.sh rta-q6-s0p1

脚本将三份输入复制到 work/rta-q6-s0p1/ 后运行。在自己的任务里至少一起传递 fc2.hdf5、fc3.hdf5、phono3py_disp.yaml；若只想从参考模型开始，可从 reference/model/复制同一套文件。

实际文件格式可参考Phono3py输入输出说明。对其他DFT程序，应使用对应的官方解析器，不把ABACUS日志改名成VASP输出。

symfc二、三、四阶力常数实例#

symfc专题提供实际Si16/54/128 NEP力标签、独立训练/验证/测试、14组拟合、截断/超胞与dense/梯度比较，以及正确原子映射后的Phonopy/Phono3py联用。6篇教程、6张实际结构与数据图和完整下载包配套；NEP标签不冒充DFT，有限模型不作收敛材料物性。