0.注意事项：
1. 自洽计算——算电子密度
2. 计算声子和电声相互作用
- 2.1 计算声子频率和变形势（deformation potential）
- 2.2 计算电声相互作用
- - TIPS:这里与QE正常求解电声相互作用不同。electron_phonon= 'interpolated'
3. 计算屏蔽库仑相互作用（screened Coulomb interaction）/自旋涨落（Spin-fluctuation）
- 3.1 在稠密K网格下进行Non-SCF计算（Non-SCF calculation with a dense k grid）
- 3.2 计算屏蔽库仑相互作用下的波函数（Calculation of wave functions for the screened Coulomb interaction）
- 3.3 计算屏蔽库仑相互作用
4. SCDFT SCF calculation
5.更多分析
- 5.1画费米面相关的图
- 5.2其他分析
- 5.3所有输入文件的k,q设置
- 5.4 画声子谱
6. sctk.in的参数设置
- 6.1 calculation = "kel"
- 6.2 calculation = "scdft"

0.注意事项：

1.scf.in,nscf.in,twin.in的晶格信息，赝势信息要一致！！！
2.使用sctk.x时 -np和-nk一定要一致！！！
3.需要nbnd的文件：nscf.in,twin.in,sctk.in请保持一致
4.scf.in nk>k点个数会报错，输出文件CRASH,

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%task #        24from divide_et_impera : error #         1some nodes have no k-points%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

1. 自洽计算——算电子密度

scf.in

&CONTROLcalculation = 'scf'pseudo_dir = './'
/
&SYSTEMibrav = 0nat = 3ntyp = 2ecutwfc = 60.0ecutrho = 240.0注意这里一定要用这种方法！occupations = 'tetrahedra_opt'
/
&ELECTRONSmixing_beta = 0.3conv_thr = 3.000000e-10
/
CELL_PARAMETERS angstrom3.072263267   0.000000000   0.000000000-1.536131635   2.660657665   0.0000000000.000000000   0.000000000   3.511486466
ATOMIC_SPECIESB 10.811000 B.pbe-nc.UPFMg 24.305000 Mg.pbe-n-nc.UPF
ATOMIC_POSITIONS crystalMg 0.000000 0.000000 0.000000B 0.333333 0.666667 0.500000B 0.666667 0.333333 0.500000
K_POINTS automatic8 8 6 0 0 0

export OMP_NUM_THREADS=1 #只允许单线程
$ mpiexec -np 29 PATH/pw.x -nk 29 -in scf.in > scf.out #PATH可执行文件路径

重要的参量：
calculation = “scf”
用pw.x进行自洽计算

注意：我们可以先计算声子和电声相互作用也可以先计算库伦作用。（大概是说第二步和第三步的计算顺序无所谓？）

生成文件：

scf.outpwscf.save/ #文件夹
pwscf.save/charge-density.dat
pwscf.save/data-file-schema.xml
pwscf.save/wfc*.dat #MgB2一共40个
#是scf.out中
#number of k points=     40 (tetrahedron method)
#这个数量和np,nk无关pwscf.xml

2. 计算声子和电声相互作用

2.1 计算声子频率和变形势（deformation potential）

输入文件：ph.in
程序：ph.x (QuantumESPRESSO)
ph.in

Phonon
&INPUTPHlshift_q = .true.ldisp = .true.search_sym = .false.tr2_ph = 1.0d-15alpha_mix = 0.3fildvscf = 'dv'nq1 = 4nq2 = 4nq3 = 3nk1 = 8nk2 = 8nk3 = 6
/

$ mpiexec -np 29 PATH/ph.x -nk 29 -in ph.in > ph.out

重要的变量：
fildvscf = ‘dv’
变形势的文件名，下一步会用到

ldisp = .true.
在均匀q网格上计算声子。

lshift_q = .true.
移动q网格以避免Γ点的奇点。SCTK软件要求用四面体方法计算声子，这个是必须加的。

nq1, nq2, nq3
The q grid.

生成文件：

ph.out
pwscf.wfc* #一共144个，是节点所有的任务数ntask
matdyn0 #所有不可约q点的位置
matdyn* #共nq个，是每个q点的矩阵_ph0/ #文件夹
_ph0/pwscf.phsave/#文件夹
_ph0/pwscf.phsave/control_ph.xml
_ph0/pwscf.phsave/dynmat.a.b.xml
#a是q点数，b是ph.out文件中所有声子mode的格式
例如对MgB2，a=12,b=9,另外b的值对于每个声子可能是不同的！‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘‘’‘’’‘’‘’’‘’There are   9 irreducible representationsRepresentation     1      1 modes -  To be doneRepresentation     2      1 modes -  To be doneRepresentation     3      1 modes -  To be doneRepresentation     4      1 modes -  To be doneRepresentation     5      1 modes -  To be doneRepresentation     6      1 modes -  To be doneRepresentation     7      1 modes -  To be doneRepresentation     8      1 modes -  To be doneRepresentation     9      1 modes -  To be done、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、
_ph0/pwscf.phsave/patterns.*.xml #共nq个
_ph0/pwscf.phsave/status_run.xml_ph0/pwscf.q_*  #文件夹，共nq个
_ph0/pwscf.q_*/pwscf.dv* #不知道是什么，指标也很奇怪1，121，25，49，73，97
_ph0/pwscf.q_*/pwscf.wfc* #一共ntask个
_ph0/pwscf.q_*/pwscf.dv*/pwscf.save #文件夹
_ph0/pwscf.q_*/pwscf.dv*/pwscf.save/charge-density.dat
_ph0/pwscf.q_*/pwscf.dv*/pwscf.save/data-file-schema.xml_ph0/pwscf.save #文件夹
_ph0/pwscf.save/charge-density.dat

2.2 计算电声相互作用

输入文件: epmat.in

Electron-phonon matrix
&INPUTPHlshift_q = .true.ldisp = .true.search_sym = .false.nq1 = 4nq2 = 4nq3 = 3fildvscf = 'dv'electron_phonon = 'scdft_input'nk1 = 4nk2 = 4nk3 = 3elph_nbnd_min = 3elph_nbnd_max = 5
/

程序: ph.x (QuantumESPRESSO)

$ mpiexec -np 8 PATH/ph.x -nk 8 -in epmat.in > epmat.out

重要参数
electron_phonon = “scdft_input”
用变形势和动态矩阵（ the dynamical matrix ）计算电声顶点（ the electron-phonon verte）。

TIPS:这里与QE正常求解电声相互作用不同。electron_phonon= ‘interpolated’

elph_nbnd_min, elph_nbnd_max

由于电子态（ the electronic states ）之间的电声相互作用只在费米面附近（in the vicinity of the Fermi surface）影响间隙方程（the gap equation），我们可以减少bands以减少计算成本（ the numerical cost）。
bands 的最大值和最小值（中间必须包括费米能）可以用QE中的fermi_velocity.x得到。
补：得到bands的最大值和最小值
复制scf.in,scf.out,pwscf.save文件夹及赝势文件到自己的小机器

mpiexec -np 29 ~/software/sctk/bin/fermi_velocity.x -nk 29 -in scf.in > FS_vf.out

生成文件：

epmat.out
elph*.dat  #共nq个
会读取或更改
_ph0/pwscf.phsave/patterns.*.xml
_ph0/pwscf.phsave/status_run.xml
_ph0/pwscf.q_*/pwscf.save/data-file-schema.xml
_ph0/pwscf.save/charge-density.dat

3. 计算屏蔽库仑相互作用（screened Coulomb interaction）/自旋涨落（Spin-fluctuation）

3.1 在稠密K网格下进行Non-SCF计算（Non-SCF calculation with a dense k grid）

输入文件: nscf.in

&CONTROLcalculation = 'nscf'prefix='h3s',pseudo_dir = '.'outdir='./tmp'
/
&SYSTEMibrav = 0 ,celldm(1) = 1.88972688,nat  =  4 ,ntyp  =  2 ,ecutwfc  =  60 ,ecutrho = 600,occupations = 'tetrahedra_opt',la2F = .true.,nbnd = 15/
&ELECTRONS
/
ATOMIC_SPECIES
H  1.00784  h_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
S  32.0590  s_pbe_v1.4.uspp.F.UPFCELL_PARAMETERS-1.5622620063709813     1.5622620063709813     1.56226200637098161.5622620063709818    -1.5622620063709809     1.56226200637098131.5622620063709813     1.5622620063709816    -1.5622620063709811
ATOMIC_POSITIONS (crystal)
H             0.0000000000        0.5000000000        0.5000000000
H             0.5000000000       -0.0000000000        0.5000000000
H             0.5000000000        0.5000000000        0.0000000000
S             0.0000000000        0.0000000000       -0.0000000000
K_POINTS {automatic}
32 32 32 0 0 0

程序: pw.x (QuantumESPRESSO)

$ mpiexec -np 32 PATH/pw.x -nk 32 -in nscf.in > nscf.out

重要参数
必须保证这里的np大于第二步的np
calculation = “nscf”
执行non self-consistent calculation.

la2f = .true.
产生pwscf.a2F文件，保存 Kohn-Sham energy.

nbnd
对于计算极化函数（the polarization function），我们不得不去计算一些空态。但是当我们计算绝缘体的时候我们不需要计算太多空态。通常，空状态的数量与占据态（occupied states）的数量相同。

生成文件：

nscf.out
pwscf.a2Fsave
会重写pwscf.xml
会重写pwscf.wfc* 一共ntask个
所以如果这一步的ntask少于第二步用的ntask的话会只覆盖前面的，会出问题
会更新pwscf.save的内容
更新data-file-schema.xml
不更新charge-density.dat
更新pwscf.save/wfc*.dat #MgB2变为210个
#nscf.out中的
#number of k points=   210 (tetrahedron method)
#因为nscf.in用了密网格

3.2 计算屏蔽库仑相互作用下的波函数（Calculation of wave functions for the screened Coulomb interaction）

Input file: twin.in

Program: pw.x (QuantumESPRESSO)

$ bash PATH/twingrid.x 4 4 4 >> twin.in
$ mpiexec -np 32 PATH/pw.x -nk 32 -in twin.in > twin.out

(此处用粗网格）

重要参数
calculation = “bands”

产生k点使用twingrid.x，将其重定向到输入文件，如上所示。k点网格必须和 ph.x计算电声相互作用时input 使用的 nq1, nq2, and nq3 一样。然后运行pw.x

生成文件：

twin.out
更新pwscf.xml
更新pwscf.save/data-file-schema.xml
更新pwscf.save/wfc*.dat 的前96个
#96是粗网格里的k点个数，在twin.out中
#number of k points=    96

3.3 计算屏蔽库仑相互作用

Input file: sctk.in

Program: sctk.x

$ mpiexec -np 32 PATH/sctk.x -nk 32 -in sctk.in > kel.out

重要参数：

calculation = “kel”
计算 screened Couplmb / spin-fluctuation interaction.

nq1, nq2, nq3
They must be the same as the k in the previous step.

生成文件：

kel.out
vel*.dat #共nq个

4. SCDFT SCF calculation

算完声子（第二步）和屏蔽库伦相互作用（第三步）我们就可以算SCDFT了

Input file: sctk.in (Should be modified)

Program: sctk.x

$ export OMP_NUM_THREADS=32
$ mpiexec -np 1 PATH/sctk.x < sctk.in > tc.out

重要参数
calculation = “scdft_tc”
通过改变这部分，我们改变了计算的类型。这里，我们用二分法得到Tc（the bisection method）。

5.更多分析

5.1画费米面相关的图

文献的图：

Top views of Fermi velocity of the electronic states |

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