Gibbs2 输入、原子数与单位

下载Gibbs2实操包。解压后进入包目录；完整输入、原始数据、提取脚本与高清图随包提供。本专题使用1.0.68固定源码版本、GNU Fortran13.3构建的双精度串行CPU入口，配套Python/Matplotlib与Gnuplot处理结果。每个流程从新的目录开始。

1. 先统一计算单位#

E、V、MM和NAT必须描述同一个单位。Si示例按每原子归一，Nat=1、MM=28.0855；MgO按每MgO化学式，Nat=2、MM=40.3044。总能单位不是每原子的通用同义词，读入前要自己做归一。

Gibbs2通常输出V的bohr³、静态能的Ha、压力GPa；热力学能量常用kJ/mol，熵/热容用J/mol/K。“mol”指你定义的化学式单位。

运行与查看#

在已分配的CPU资源内，从包根目录执行：

module load gibbs2/1.0.68
bash run.sh Si-diamond-strain-bm3
ls work/Si-diamond-strain-bm3
tail -n 12 work/Si-diamond-strain-bm3/stdout.log

程序每次1个串行进程；不需要GPU或mpirun。原始输入、.eos_static、.eos与.efit按条件隔离保存。

inputs/Si-diamond-strain-bm3/in.ing的运行输入：

root result
mm 28.0855
nat 1
pressure 0 2 20
temperature 0
set notrans
phase Si file ../../data/Si-diamond.dat units volume ang3 energy ev tmodel static fit strain bm 3
end

2. 单位与列映射#

体积支持bohr/bohr³或ang/ang³，能量支持Ha/eV/Ry；频率支持Ha、cm⁻¹、THz；压力支持au/GPa。输入单位由PHASE的UNITS声明，不能只改文件标题。

以下把能量放第一列、体积放第二列，使用using 2:1。完整输入：

language-inputs/using-reordered/in.ing的运行输入：

root result
title Native input language example
mm 56.171
nat 2
pressure 0 5 20
temperature 0
set notrans
phase model file ../../data/analytic-thermal/reordered.dat using 2:1 tmodel static fit strain bm 3
end

3. Z的用途#

输入包含多个化学式单位时，可用Z说明换算。例子将解析V与E同时翻倍、设Z=2，输出回到每单位V0≈100 bohr³、B0≈147.1051 GPa。质量与Nat仍按同一化学式单位填写。

language-inputs/Z-two-formula-cell/in.ing的运行输入：

root result
title Native input language example
mm 56.171
nat 2
pressure 0 5 20
temperature 0
set notrans
phase model file ../../data/analytic-thermal/double-cell.dat z 2 tmodel static fit strain bm 3
end

bash data-tools.sh
head -n 8 language/using-reordered/result.eos_static
head -n 8 language/Z-two-formula-cell/result.eos_static

4. VOLUME不是改变热力学表的同义词#

VOLUME可在静态.eos_static的压力平衡行之后追加给定体积的E/P/B行，本例追加80、90、100、110、120 bohr³。热力学.eos仍按P–T求平衡；要研究指定体积的振动函数，先在声子程序处理各体积，再按QHA或externalfvib输入。

language-inputs/volume-list-current-output/in.ing的运行输入：

root result
title Native input language example
mm 56.171
nat 2
pressure 0 5 20
temperature 0
set notrans
volume
80 90 100 110 120
endvolume
phase model file ../../data/analytic-thermal/plain.dat tmodel static fit strain bm 3
end

从原始结果重新提取、画图#

若想先看配套数据，在另一份新解压目录执行：

bash analyze.sh
ls analysis-reference
ls figures-reference

它读取 reference/ 原始输出，重新提取表格并生成16张高清图。完整重算时，在新目录运行 bash run-all.sh，最终数据在 analysis/、图片在 figures/。同名结果目录已存在时会受到保护；只算一个条件时，不要调用需要全部条件的整包分析。

相关入口：Gibbs2专题、固定版本源码与手册。以本专题对应的集群版本与输入为准；有限体积、温压和频率网格是操作示例，真实材料计算需要检查相应收敛范围。