第一性原理||声子谱计算材料热膨胀系数（以Si-QHA为例）

热膨胀系数（Coefficient thermal expansion，简称CTE），在等压条件下，单位温度的变化导致体积的变化规律，表示材料膨胀或者收缩的程度。

我们之前讲解了如何计算声子谱

第一性原理||MS计算声子谱方法（一）Linear response，

第一性原理||VASP结合PHONOPY计算声子谱的后处理，

第一性原理||VASP计算声子谱—密度泛函微扰理论（以NaCl为例），

第一性原理||VASP计算声子谱（以SiO2-HP为例）以及如何处理得到热学性质，包括自由能/熵/焓/热容随温度的变化规律。然而，想要计算材料的热膨胀系数，应该如何计算？

今天我们简单描述采用phonopy通过准谐函数近似的方法计算一定压强下的热学性质，包括自由能，熵，焓，热容，以及热膨胀系数。以Si-QHA为例，详细参考官网（Quasi harmonic approximation — Phonopy v.2.12.0），具体操作如下：

1结构优化

将优化后得到的CONTCAR作为下面计算的POSCAR

2建立不同缩放程度的结构文件

建立11个不同放缩程度的结构文件，将POSCAR一一对应放入其目录下。

*注意：此处根据自己需要建立（至少包含5个不同程度的放缩结构）。

3声子谱的计算

对以上11个结构文件分别进行声子谱的计算并且处理得到thermal_properties.yaml文件，这里可以参考我们之前关于声子谱计算的介绍

第一性原理||VASP结合PHONOPY计算声子谱的后处理、

第一性原理||VASP计算声子谱—密度泛函微扰理论（以NaCl为例）、

第一性原理||VASP计算声子谱（以SiO2-HP为例）。

4收集文件

将上一步每个目录下计算处理得到的thermal_properties.yaml文件，收集到一个新的目录下（thermal），文件名对应的序号可自行修改（此例中1-11分别对应0.95-1.05）：

5提取不同收缩结构的体积和能量，得到v-e.dat文件

从第三步中目录下不同的收缩结构（11个结构）的结果中获取其体积和能量，并收集到v-e.dat文件中，得到如下结果：

6phonopy-qha处理得到热学性质

在thermal目录下，使用如下命令：

可以得到一系列.dat文件，包含热膨胀系数、等压热熔、自由能等等，可以将这些数据导入origin中作图。