Critic2 STM 数据提取与周期展示
读懂五列表格、3×3平铺和更密采样，并用短命令生成全部真实图。
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下载STM完整操作包，解压后进入包目录。包含本集群实际计算的AlAs(110)结构、QE输入与结果、LDOS、8个Critic2条件和5张真实图。原始14原子模型来自官方教学例，已实际重新计算；它采用14Ry教学截断，不是收敛表面研究。
1. 先读五列表格#
bash run.sh 1
head -n 12 work/height0542/in_stm.dat
| 列 | 含义 |
|---|---|
| xcryst、ycryst | 面内分数坐标 |
| xcart、ycart | 面内笛卡尔坐标，Å |
| fstm | 恒高：LDOS原子单位；恒流：高度Å |
同样的文件名 in_stm.dat 在两类模式下具有不同信号单位，所以先读头部的模式说明再画图。原始面内网格18×25，每个像素都来自实际LDOS；三线性插值已在输入中显式设置。
2. 展示3×3周期区域#
bash run.sh 5
bash run.sh 6
恒高输入：
crystal ../../data/ldos.cube
load ../../data/ldos.cube
reference 1
setfield 1 trilinear
stm height 0.542 cells 3 3
恒流输入：
crystal ../../data/ldos.cube
load ../../data/ldos.cube
reference 1
setfield 1 trilinear
stm current 0.00005 cells 3 3
原生3×3输出，白线标出原始表面晶胞；图像确实是同一个计算周期的重复。
cells 3 3扩大显示范围，不会自动做3×3表面超胞DFT，也不会引入新的缺陷、重构或长周期结构。这里的平铺与原始单胞数据逐像素一致。
3. 需要更密的图像采样时#
bash run.sh 8
head -n 12 work/current-dense/in_stm.dat
crystal ../../data/ldos.cube
load ../../data/ldos.cube
reference 1
setfield 1 trilinear
stm current 0.00005 npts 36 50 cells 1 1
npts 36 50将面内图像采样增加为原来的四倍，使用同一18×25电子密度网格插值。它使展示更细，并没有增加电子结构信息；若需要提高电子密度本身的分辨率，应回到QE/VASP等上游计算细化相应设置。
4. 重新画图#
在新解压目录执行：
bash analyze.sh
ls analysis-reference
ls figures-reference
得到结构/LDOS剖面、恒高对比、恒流对比、周期展示和真实能窗五张图，另有 maps.npz、bands.npz 和带单位的数据摘要。脚本读取原生STM五列表格与实际NSCF XML，不根据示意图手工构造数据。
5. 常见设置检查#
| 现象 | 先检查什么 |
|---|---|
| 无法识别真空 | 确认是表面模型、真空方向和晶胞；本版本自动识别需要约1/4晶胞的连续空区 |
| 目标密度无法找到 | 查看LDOS沿真空方向的范围与衰减，选择有实际交点的阈值 |
| 不同图的高度整体差一个常数 | 检查 TOP 和自动参考，而非先改原子位置 |
| 图像像素变密但物理细节没增加 | NPTS细化插值，上游电子密度网格没有变化 |
| LDOS积分不是总价电子数 | 它是有限偏压能窗，不是全密度 |
| 表面亮暗或高度不稳定 | 检查截断、k网格、薄膜厚度、真空与偏压，不能只调绘图配色 |
VASP工作流也应先输出对应能窗的 PARCHG，确认单位与结构后再接同一类Critic2处理。本组实际重算的是QE路径，不能将其称为已经重新计算了一个VASP表面例子。
复现表格与图片#
先从已有结果提取：
bash analyze.sh
ls analysis-reference
ls figures-reference
它读取已有的实际结果，不重新算QE。在另一份新解压目录完整重做时：
bash list.sh
bash run-all.sh
ls qe-work runtime-data work analysis figures
顺序为2个原子PAW生成 → 表面SCF → NSCF → 偏压能窗LDOS → 8个Critic2条件 → 数据提取 → 5张图。结果目录已存在时使用新解压目录；只运行一个编号后，不要对不完整的 work/ 调用整包分析。
QE采用 qe/7.6-8173m CPU构建：oneAPI2024.2的icx/mpiifx、IntelMPI/MKL与OpenMP；本示例1个MPI进程、4个OpenMP线程，MKL单线程。Critic2为 critic2/1.4，内部版本1.4.155，GCC/GFortran13.3、双精度/OpenMP；脚本分别加载模块，避免混用MPI。辅助绘图使用已有NumPy、SciPy和Matplotlib环境。
重算使用账户已分配的CPU资源，包内 run.slurm 遵守CPU分区整节点56核申请规则，程序实际使用上述线程设置；可用 sbatch run.slurm 提交。队列暂不能分配时，先使用已有结果重建表格和图，不把管理/登录节点当作普通生产队列。
返回Critic2专题，QE基础见QE第一次计算。来源：官方STM例子及原始输入、固定Critic2源码、官方命令手册。原始模型参数与实际运行参数一致；图像用于操作参考，正式研究需另外检查赝势、截断、k网格、薄膜厚度和真空。