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gibbs程序計算熱力學(xué)性質(zhì)的具體用法 已有1人參與
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gibbs程序windows版在算熱力學(xué)性質(zhì)時,命令窗口應(yīng)該輸入一些什么指令? 按照英文用戶說明書準(zhǔn)備好的EV文件test01如下,輸入readEVdata(test01)等沒有反應(yīng), test01.dat: # volume ang^3 # energy ry # nelectrons 2 # z 4 31.5176 -14.5664202 32.4533 -14.5804702 33.4073 -14.5938196 34.3799 -14.6065011 35.3711 -14.6185620 36.3812 -14.6300054 37.4103 -14.6408790 對程序運行、編譯知識很匱乏,英文說明書看的聽糊涂,我想問下我哪里出錯了,該怎么做? |
專家顧問 (著名寫手)
![]() |
專家經(jīng)驗: +174 |

鐵桿木蟲 (知名作家)
神蟲浮云
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首先,本軟件基于Quasi-Harmonic Debye模型,與聲子譜計算后的QHA模型起源于相同的公式。這是由于在統(tǒng)計熱力學(xué)中,零點和振動自由能只能被定義為聲子在FBZ內(nèi)的積分。 其次,本軟件使用其他第一性原理計算得到的E-V曲線和彈性泊松比來擬合EOS并且進(jìn)一步擬合熱力學(xué)性能。具體的是把聲子與聲速進(jìn)行關(guān)聯(lián),分類成縱/橫兩種聲速,然后縱/橫聲速又對應(yīng)了彈性常數(shù)C11和C12(僅限各向同性材料,其只有兩個相互獨立的彈性常數(shù)C11和C12),從而完成了聲子的積分。 第三,本軟件計算效率非常高,無論多么大的體系,只要有E-V曲線,有泊松比,就可以在一秒內(nèi)得到想要的熱力學(xué)結(jié)果,不占空間不占時間。 第四,2004年左右發(fā)布的Gibbs程序使用Fortran 90寫成,本此發(fā)行的使用bash腳本,不需要進(jìn)行編譯。具體的使用方法可參考Doc中的用戶手冊。 Gibbs第一版的發(fā)布文獻(xiàn):M.A.Blanco, E.Francisco, and V.Luana, Comput. Phys. Commu. 158, 57 (2004) Gibbs第二版的發(fā)布文獻(xiàn):A.Otero-de-la-Roza and V. Luana, Comput. Phys. Commu. 182, 1708-1720 (2011) A.Otero-de-la-Roza and V. Luana, Comput. Phys. Commu. 182, 2232-2248 (2011) 文獻(xiàn)和軟件都附加在了附件中。 順便提一下個人的觀點,不見得正確,還希望有大牛來補充和說明:Debye模型提出的時間是非常早的,至少是在能夠計算完整聲子譜之前就已經(jīng)存在的,不知道最早是怎么使用的,但是比較早的計算方面的應(yīng)用,可以回溯到1988年,由紐約IBM工作的Moruzzi和Janak及維也納科技大學(xué)的Schwarz發(fā)表在Phys Rev B, Volume 37, Number 2的論文Calculated thermal Properties of Metals。不知道是否是注意到了Debye模型中對彈性常數(shù)的各向同性近似,作者只在文章中計算了與各向同性最相近的立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)(立方體系中有三個相互獨立的彈性常數(shù)C11,C12和C44)。后來在聲子色散譜的計算大量普及之前,也有不少人結(jié)合LMTO、LCAO等計算方法,配合Debye模型計算熱力學(xué)性能的。至于現(xiàn)在,基本主流都是使用聲子色散譜+QHA的方法了,在Quantum-ESPRESSO中,甚至給出了三階非諧波的計算(d3.x)。 另外,由于忽略了聲子的計算,也就同時忽略了動力學(xué)穩(wěn)定性的檢驗,比如虛頻的問題。從原始公式可以知道,吉布斯函數(shù)中的零點能和振動自由能是需要對聲子進(jìn)行積分的,而虛頻的存在則會讓公式失去計算意義。但是Debye模型則可以“overcome”這個問題,在我個人看來,這就好像比較ln(-5)和ln(-2)的大小,使用ln(a)=0.5*2ln(a)=0.5*ln(a^2)然后得到ln(-5)>ln(-2)一樣不靠譜~ 至于E-V的取值,由于EOS對參數(shù)非常敏感,所以取值的密度和廣度都對最終結(jié)果有著非常巨大的影響,如果是為了擬合已有的實驗數(shù)據(jù)或者QHA計算數(shù)據(jù),還是比較容易多快好省的做到的。作者使用自己的Gibbs2,在Phys. Rev. B, 84, 024109 (2011)上也發(fā)表了一篇文章。不過從我個人觀察的來看,除非原創(chuàng)性的,否則比較少見使用該方法的高水平文章。 總之,這樣的方法總的來說還是比較考驗人的~當(dāng)然,如果作為對實驗的粗略預(yù)測,還是有不錯的應(yīng)用的。 最后一說的是,Debye模型一般不被計算領(lǐng)域的人承認(rèn)為第一性原理方法的。 再補充個第一版的Gibbs,這樣就從擬合到計算齊活了~ 為照顧部分Windows用戶,特此推出編譯好的Windows版Gibbs v1.0程序,但是僅限于64-bit的Windows用戶使用。 |

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