EPW计算超导转变温度

2025-05-21 约 798 字预计阅读 2 分钟

前言

简单介绍下如何使用EPW计算超导转变温度Tc。

EPW

EPW是是一个基于Quantum ESPRESSO的模块，通过求解Migdal-Eliashberg（ME）方程¹来计算Tc。
下载测试例子²

目录结构

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EPW计算输入文件集/（或 EPW Input Files Only/）
├── job.sh                  # 作业调度脚本
├── plot.py                 # 提取 Tc 绘图脚本
├── pseudo/                 # 赝势目录
│   ├── B.pz-vbc.UPF
│   ├── Mg.pz-n-vbc.UPF
│   ├── Nb_ONCV_PBE-1.2.upf
│   └── pb_s.UPF
├── phonon/                 # 自洽与声子计算
│   ├── scf.in              # 自洽计算输入
│   └── ph.in               # 声子计算输入
└── epw/                    # 非自洽与EPW计算
    ├── nscf.in             # 非自洽计算输入
    ├── epw1.in             # 第一次EPW运行
    └── epw2.in             # 第二次EPW运行

教程

步骤 1：SCF 自洽计算（phonon/scf.in）

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cd phonon
pw.x < scf.in > scf.out

目的：获得收敛的电子密度。赝势文件通过pseudo_dir引入，如pseudo/pb_s.UPF。

步骤 2：声子计算（phonon/ph.in）

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ph.x < ph.in > ph.out

目的：获得动力学矩阵和电子-声子耦合数据。

步骤 3：非自洽计算（epw/nscf.in）

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cd ../epw
pw.x < nscf.in > nscf.out

目的：获取用于Wannier化插值的波函数信息。

步骤 4：第一次EPW运行（epw/epw1.in）

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epw.x < epw1.in > epw1.out

目的：计算电子-声子矩阵元，Eliashberg谱函数α²F(ω)、λ、态密度、能隙 Δ(ω)。

步骤 5：第二次EPW运行（epw/epw2.in）

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epw.x < epw2.in > epw2.out

目的：读取α²F并求解线性化Eliashberg方程，得到Tc。

步骤 6：绘图（plot.py）

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python plot.py

输出：温度 vs 最大本征值曲线，Tc即对应最大特征值为1时的温度。

注意

修改：/opt/ohpc/pub/apps/q-e-qe-7.3/EPW/bin/pp.py，把

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Enter the number of irr. q-points
user_input = input(
        'Enter the prefix used for PH calculations (e.g. diam)\n')
prefix = str(user_input)

替换为

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import sys
prefix = sys.argv[1]

Margine E R, Giustino F. Anisotropic migdal-eliashberg theory using wannier functions[J]. Physical Review B—Condensed Matter and Materials Physics, 2013, 87(2): 024505. ↩︎
Hands-On tutorial 3: Calculations of superconducting Tc | Tutorial Files ↩︎