使用VASP作为后端的Raman非共振活动计算器vasp_raman.py

本文为由小强撰写的《VASP实用教程》第37篇，全系列约60篇，将在近期陆续更新。

这篇教程和大家分享一个计算拉曼光谱的软件包，vasp_raman.py。

vasp_raman.py是使用VASP作为后端的Raman非共振活动计算器。下面简单介绍一下。

• 原理

为了计算模型的非共振拉曼活性，需要计算极化率（或宏观介电张量）相对于正常模式坐标的导数：dP/dQ（或de/dQ）。

因此，需要以下两点要素：

1. Γ点声子

在VASP中，Γ点处的声子可以用以下任一方法计算：

• 有限位移：IBRION=5或IBRION=6；

• 密度泛函微扰理论（DFPT）：IBRION=7或IBRION=8。

当使用杂化泛函时，只有有限位移可用。

2. 宏观介电张量

在VASP中，宏观介电张量可通过以下任一方式计算：

• DFPT: LEPSILON=.TRUE.

• 根据频率相关的介电矩阵计算：LOPTICS=.TRUE.。

在后一种情况下，可以使用杂化泛函。

• 安装

Python必须是2.6以上的版本。将vasp_raman.py拷贝到$PATH中然后运行即可。没有外部依赖。

• 全局变量

vasp_raman.py需要设置两个环境变量：

• VASP_RAMAN_PARAMS 被定义为 FIRST-MODE_LAST-MODE_NDERIV_STEPSIZE，其中：

1. FIRST_MODE - 整数，计算极化率导数的first mode；

2. LAST-MODE - 整数，计算极化率导数的last mode；

3. NDERIV - 整数，有限差分格式，目前只支持值2；

4. STEPSIZE - 浮点，有限差分步长，单位为埃。

例子：

VASP_RAMAN_RUN命令以执行VASP（可以包含MPI调用）：

例子：

在运行vasp_raman.py之前，应该导出这两个变量（用Bash语言）。

PBS脚本示例：