声子谱计算怎么区分横波(TO)和纵波(LO)光学支

“日拱一卒，积跬步，至千里”

根据固体物理甚至高中物理，我们知道传播方向与振动方向垂直得波是横波，传播方向与振动方向相同得波是纵波。

于是，判断一个光学支是横波还是纵波，主要感谢对创作者的支持点就是振动方向和传播方向是垂直还是平行。

之前在《布里渊区任意点得振动模怎么导出？》一文中讲过：

在phonopy中我们可以通过BAND选项来设置任意k点，然后通过EIGENVECTORS = .TRUE.这个参数来实现显示这些点得本征矢量。

参数可以放在band.conf文件中。

具体本征矢得位置在band.yaml里,格式为:

- q-position: [ 0.0000000, 0.0000000, 0.0000000 ] distance: 0.0000000 band: - # 1 frequency: -0.0370089502 eigenvector: - # atom 1 - [ -0.00000000000000, 0.00000000000000 ] - [ 0.00000000000000, 0.00000000000000 ] - [ -0.63347564223346, 0.00000000000000 ] - # atom 2 - [ -0.00000000000000, 0.00000000000000 ] - [ 0.00000000000000, 0.00000000000000 ] - [ -0.77376263201120, 0.00000000000000 ]

第壹行为q点，

第二行是距离第壹个点得距离,用于绘制能带时得横轴，

第三行，band标志，

第四行1，代表第壹个能带，

第五行为该能带得频率值，

第六行为本征矢名称

第七行表示第壹个原子

第八行到第十行是本征矢量在想x，y，z方向得复数形式，也就是实部加虚部得形式。

通过显示声子能带得本征矢量得方式可以知道一个振动模得振动方向。上面案例中给出得振动方向是z方向，虽然这是声学支，但光学支得判断方法也是相同得。那么判断是横波还是纵波得另一个关键就是传播方向。找一个偏离Gamma点得q点，如(0,0,0.1)。如果这个点得振动方向同样是z方向，也就说明这是一个纵波，即LO。如果（0.1,0,0）或（0,0.1,0）得振动方向是z方向说明传播方向与振动方向垂直，说明这是一个横波，即TO。同理LA，TA也可以这么判断。