電導率σ，塞貝克系數S的計算：

使用vaspkit計算處對應的物理量，具體流程為：

1. 準備好計算的材料對應的POSCAR。如果是二維材料可以使用vaspkit 的921或923功能對二維材料POSCAR進行標準化。
2. 進行結構優化。
3. 使用 vaspkit-681命令生成高密度的KPOINTS，然后進行靜態計算 （注意只有使用這項功能生成KPOINTS計算的結果才能繼續使用vaspkit命令計算下一步，使用M-S方法自動生成K點的計算結果無法進行下一步）。
4. 準備對應的INPUT.in文件用于輸運性質計算

關于INPUT文件中的參數，一般只需要調整Temperature 以及Relaxation time。其中Relaxation time 一般可以通過查找文獻得到當前研究的結構的載流子Relaxation time/scattering time 。當我們查找不到時就需要自己計算出Relaxation time。

1. 晶格熱導率的計算

計算晶格熱導率我們需要用到的軟件包括Phonopy,Thirdorder,ShengBTE。

其中Phonopy用于計算聲子譜及二階力常數，Thirdorder用于計算三階力常數，ShengBTE用于結合前面兩者的結果計算晶格熱導率。

1、Phonopy計算聲子譜及二階力常數

計算聲子譜及二階力常數的具體流程如下：

（1）對初始結構進行高精度的結構優化

這一步中INCAR的主要參數是EDIFFG，一般情況下應達到EDIFFG=-1E-8的標準。考慮優化速度，可以通過優化多次，每次優化時逐步減小EDIFFG直到EDIFFG=-1E-8的方法進行優化。高精度優化中IBRION建議設置為1，且當EDIFFG較小時建議設置ISIF=2。

（2）使用Phonopy進行擴胞

一般情況下，擴胞后的超胞中的原子數達到100就可以了。擴胞后會生成SPOSCAR 與 POSCAR-* 等文件。前者可用于DFPT（密度泛函微擾）方法，后者應用于有限位移法。兩種方法計算的結果沒有區別。

（3）DFPT法

DFPT法需要使用SPOSCAR進行計算（單個任務）。可參考王寧博士在B站的視頻[7]。筆者在這里貼出自己的代碼僅供參考。

計算前需要將原高精度優化的POSCAR 重命名為POSCAR-unitcell SPOSCAR命名為POSCAR。

vasp計算完成后編寫band.conf 并運行以下命令：

這樣就能得到二階力常數文件FORCE_CONSTANTS，以及聲子譜的圖band.pdf數據a.dat。對于聲子譜，我們要保證沒有虛頻，這樣才能保證晶格的穩定性。

2、ThiRDoRDer計算三階力常數

首先需要對高精度優化后的結構擴胞：

與phonopy不同的是參數-d表示考慮哪些近鄰原子的受力來計算力常數矩陣。d為正數時表示截斷半徑（單位nm） 為負數時表示所考慮近鄰原子的個數。

一般情況d取<=-10 或 >=0.6。 這會影響到擴胞生成的POSCAR-*的個數與計算精準度。

這里使用有限位移法進行計算。

首先準備INCAR,POTCAR,KPOINTS

然后用腳本生成文件夾：

通過腳本提交作業：

最后就能得到三階力常數矩陣文件FORCE_CONSTANTS_3RD。這一步一般需要非常長的時間去進行計算，因此擴胞的大小可以稍微比二階力常數矩陣的計算時的大小小一點。

這樣我們就得到二階力常數矩陣與三階力常數矩陣

最后，有相關需求歡迎通過公眾號“320科技工作室”聯系我們