QE：Γ点振动与声学和规则
用dynmat实际比较无校正、simple与crystal，展示完整输入、频率输出和模式文件。
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下载六组输入、实际输出、模式文件和绘图脚本，保存为 example.zip：
python3 -m zipfile -e example.zip .
cd qe-gamma-dynmat
module load ase/3.29.0 qe/7.6-8173m
bash read.sh
bash plot.sh
本例使用 QE 7.6 的 dynmat.x，CPU 构建采用 Intel oneAPI 2024.2 / Intel MPI 2021.13 与 MKL；后处理使用 ASE 环境的 NumPy 和 Matplotlib。直接复用极性 GaN 声子例已经算出的 gan.dyn1，不重新跑 pw.x 或 ph.x。
1. dynmat 处理什么#
dynmat.x 读取 ph.x 的动力学矩阵，按指定声学和规则处理，再求解模式。这里用闪锌矿 GaN 两原子原胞的 Γ 点矩阵；不是任意有限 q 点，也不是纤锌矿 GaN。
首先检查文件：
head -n 18 inputs/gan.dyn1
grep -n 'Dielectric Tensor' inputs/gan.dyn1
grep -n 'Effective Charges' inputs/gan.dyn1
这个文件同时包含原子质量、晶胞、笛卡尔动力学矩阵、介电张量和 Born 电荷。不要把 VASP 的 OUTCAR 或其他格式的 Hessian 直接改名交给 dynmat。
2. 先保留未校正结果#
mkdir no-asr-new
cd no-asr-new
cp ../inputs/gan.dyn1 .
cat > input.in <<'EOF'
&input
fildyn='gan.dyn1',
asr='no',
q(1)=0, q(2)=0, q(3)=0,
filout='frequencies.out',
fileig='eigenvectors.out',
filmol='modes.mold',
filxsf='modes.axsf'
/
EOF
dynmat.x < input.in > native.out
grep 'freq (' frequencies.out
cd ..
实际未校正的三个声学频率约 35.481125 cm⁻¹，三个光学频率约 531.070836 cm⁻¹。Γ 点整体平移应对应接近零的声学模；这里的非零值反映这份粗网格数据的数值偏差，不应解释成新的低频光学支。
3. 分别执行 simple 和 crystal#
资料包已提供完整输入：
mkdir simple-new crystal-new
cp inputs/gan.dyn1 simple-new/
cp inputs/gan.dyn1 crystal-new/
(cd simple-new && dynmat.x < ../inputs/simple-TO.in > native.out)
(cd crystal-new && dynmat.x < ../inputs/crystal-TO.in > native.out)
grep 'freq (' simple-new/frequencies.out
grep 'freq (' crystal-new/frequencies.out
两份输入的差别是 asr='simple' 与 asr='crystal'，其他条件相同。simple 通过修正原子自身块满足平移约束；crystal 使用投影方式施加晶体的三条平移和规则。
本例结果：
| 处理方式 | 三个声学模，cm⁻¹ | 三个光学模，cm⁻¹ |
|---|---|---|
| no | 约 35.4811 | 约 531.0708 |
| simple | 接近 0 | 约 530.4901 |
| crystal | 接近 0 | 约 532.6161 |
输出中 10⁻⁶ cm⁻¹ 量级的正负声学数值属于本例数值零附近的误差，不能仅凭这样的负号判断结构失稳。有限 q 处的真实软模、明显虚频仍需另行检查。
4. 各文件怎么用#
frequencies.out：频率和位移信息，终端首先查看它。eigenvectors.out：质量加权坐标下的本征矢量，适合核对本征方程与正交归一。modes.mold、modes.axsf：提供给支持相应格式的模式查看器。analysis-read/frequencies.csv：原生频率与独立重建结果。analysis-read/mass-weighted-matrices.csv：质量加权矩阵，采用 Rydberg 原子频率平方单位；不要把元素直接当成 eV 或 cm⁻¹。
简并模式可以在简并子空间内旋转，两个模式文件的向量分量不完全相同并不必然有问题；优先比较频率、模式子空间以及本征方程。
5. 和规则不能替代收敛#
原 DFPT 使用 4³ 电子 k 网格和 2³ q 网格。把声学模校正到零，不代表电子响应、q 网格或力常数已经收敛。Born 电荷原始中性偏差也应保留，见Γ点 LO–TO 方向修正。
bash run.sh
bash read.sh work-new analysis-new
bash plot.sh analysis-new
该流程只执行六次小型后处理，已有 work-new 时停止。ASR 定义可对照 QE 官方 dynmat 输入文档。