3.7.4 原子振动可视化

如有兴趣，请自行计算单层石墨烯的声子谱（z方向真空层设置为15Å以上），注意，二维材料只需要在ab轴上扩胞，c方向不需要。

在这里我们采用两种扩胞，K点密度0.025。ECUT=600eV

左边的声子谱在Gamma点附件有很明显虚频（下沉包），而右边的“下沉包”似乎变弱了。这一点稍后讨论。

现在我们将声子模式进行可视化。在KPATH.phonopy文件中中设置参数EIGENVECTORS=.TRUE.，此时运行phonopy -c POSCAR KPATH.phonopy -p -c后，输出的band.yaml文件中就有每个mode的本征矢量和本征频率信息，请自行查看并下载到电脑。

将band.yaml文件上传到网站：

http://henriquemiranda.github.io/phononwebsite/phonon.html

在网页右边的声子谱中点击某一点，就可以看到该点对应的原子实空间振动情况。对于二维材料来说，G点附近的第一条（最低频）声学支对应的振动是原子在z方向振动，格波在xy面内传播，即为横波（波矢方向与振动方向垂直），命名为ZA，Z的含义应该是z方向振动；A的含义就是acoustic，声学；其余两条声学支是TA和LA。这条ZA支通常都是抛物线型的，但在块体材料或者厚度较大的准二维材料中，这条最低频率的声学支是近乎线性。

二维材料的ZA模很容易在G点附近出现微小下沉包，即虚频区域（尤其对于一些纯平的2D材料，如下图左）。遇到这种情况，首先要做更高精度的relax，以及更多k点和扩更大胞计算声子，有可能会消除虚频。比如前面Graphene，通过扩更大的胞得到的声子谱虚频更少了，原则上继续扩胞增大k点可以消除虚频；另一方面，有可能当前结构本身无法维持纯平状态，它会畸变为略微有褶皱的情况。但是有时候对结构施加一个双轴应变，虚频可能消除，对应在实验上就是把纯平二维材料放在（生长）某一个衬底上，由于晶格失配，二维材料受到衬底的应力作用而维持纯平状态，尽管纯平的2D材料在G点附近存在小虚频。但如果这个下沉包分布很广，那大概率结构本身就是不稳定的，如下图最右侧。

关于这部分的讨论，请查阅：

Physical Review B, 2009, 80(15): 155453.

The Journal of Physical Chemistry Letters, 2022, 13: 11581-11594.

ACS applied materials & interfaces, 2019, 11(28): 24876-24884.

声子谱也可以类似能带那样，投影到不同元素，或者不同振动方向上，原理就是读取每一个q点特定频率处的本征矢量，再从中得到该声子模式的“投影权重”数据，然后画图。可以通过vaspkit的789功能或者95模块（对于vaspkit-151版本）实现。