VASP 非谐声子与晶格热导入门
从三阶位移到phono3py热输运，展示硅的三个q网格实际对比。
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晶体声子会相互散射。要计算由声子传热产生的晶格热导，除了二阶力常数，还要准备三阶力常数与足够密的q网格。本页使用VASP加phono3py演示完整数据流。
1. 先后顺序#
- 优化原胞，确定二阶与三阶超胞尺寸。
- 用phono3py生成单原子和双原子位移，保留
phono3py_disp.yaml。 - 对每个位移超胞运行VASP静态力计算，设置NSW=0；不要把位移优化回原位。
- 按原始位移顺序读取力，生成二阶FC2、三阶FC3。若生成时排除了截断外原子对，读取时必须保留这一映射，不能把剩余目录重新从零编号。
- 检查声学和规则、对称性及谐声子稳定性，再计算三声子散射。
- 选择温度与q网格，计算RTA或迭代BTE热导，保存温度曲线、张量和模式信息。
本例Phono3py 4.8.2，16原子超胞，0.03 Å位移，4 Å原子对截断，共39个位移实算。电子k网格4³；二阶/三阶力常数对称化后，分别用5³、7³和9³ q网格计算。后处理在Slurm分配的计算资源上运行。
2. 实际得到什么#
| q网格 | 300 K κxx / W m⁻¹ K⁻¹ |
|---|---|
| 5 | 66.602 |
| 7 | 85.055 |
| 9 | 96.985 |
本例立方硅的κxx、κyy、κzz相等，非对角分量接近零。温度升高时，这个模型中的热导降低。三个网格的300 K结果仍有明显差异，所以这些数字用于学习工作流，不能当成收敛的硅热导率。
3. 怎样继续提高可靠性#
分别扩大超胞、原子对截断和q网格；先保证力精度，再比较位移幅度。最后还要检查RTA与迭代BTE的差别，并根据问题加入同位素、边界或其他散射。本页只有本征三声子RTA，没有把电子热导、缺陷散射或尺寸效应计入。
声子寿命和线宽是模式量，不能从一个总热导值反推。二维材料的程序输出通常依赖人为真空厚度，报告时应明确有效厚度或改用片层热导约定。对于强非谐体系，温度相关有效力常数可能比0 K小位移更合适。
方法参考：Phono3py官方API与数据顺序。
计算环境与资料下载#
本页数据来自鸢算科技集群实际计算。VASP 6.6.1 GPU版采用 NVHPC 25.3、CUDA 12.8、HPC-X 2.22.1 与 MKL 2023.2；PBE、PAW PBE 版本64、ENCUT=550 eV、EDIFF=1E-6。需要优化的自由原子采用0.02 eV/Å；静态位移点、外加应变点和动力学轨迹不按结构优化阈值判断。
下载输入、分析脚本和实算数据（ZIP） · 下载结果表（CSV）
解压后先读 README，选择本文对应目录，按POSCAR元素顺序准备本人有权使用的POTCAR，再运行 sbatch run.sh。POTCAR、WAVECAR及电荷密度大文件不随资料包分发。各目录的原始输入和实际结果表用于复现；更换体系后应重新提取自己的结果。