A. Castep 與 vasp+phonopy 聲子譜計算
本文將比較Materials Studio中Castep模塊和基於VASP+Phonopy的聲子譜計算，分別使用有限差分法(Finite difference method)和密度泛函微擾理論(DFPT)。
以Ge和Fe為例，Castep通過線性響應法或DFPT，首先對Ge單胞結構進行優化，導入結構並轉化為原胞，然後在CASTEP模塊中進行幾何優化和單點能量計算。計算結果產生GePhononDisp.castep和GePhononDOS.castep，用於繪制聲子散射圖和態密度圖，顯示聲子的能量依賴於q向量的關系。
對於鐵磁性材料，如鐵，使用Phonopy進行有限位移法計算。首先安裝Phonopy，通過Anaconda簡化安裝過程。然後准備原始單元胞、擴展單元胞，進行力常數計算，並用VASP生成FORCE_CONSTANTS文件。Phonopy後處理步驟包括收集力常數，生成聲子相關的輸出文件，如聲子譜和態密度信息。
無論哪種方法，計算結果的精度可以通過調整計算參數和增加k點網格來提高，與實驗數據對比有助於評估計算方法的准確性。