LOBSTER投影缓存与结果导出
复用同一波函数的投影缓存,导出原生数据,调整采样并处理常见文件问题。
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一次VASP静态计算结束后,可以反复用它的同一套波函数做不同成键窗口或曲线采样。应先判断变更影响VASP、投影基组还是仅影响结果展示,避免每改一张图就重算电子结构。
1 保存与加载投影#
首次LOBSTER输入使用:
saveProjectionToFile
成功后生成projectionData.lobster。在保持程序版本、波函数、赝势、结构、k点和实际局域基组一致的新目录中,可使用:
loadProjectionFromFile
配套Si例在reference/保存投影,在cached-fine-grid/加载同一缓存并把曲线从500点改成1000点。查看:
ls work/p100/si/reference/projectionData.lobster
tail work/p100/si/cached-fine-grid/lobsterout
head work/p100/si/cached-fine-grid/data/cohp.csv
配套脚本核对LOBSTER程序、输入波函数、结构、赝势、网格文件和基组的哈希。改成Si只含3p、换赝势、换结构或换WAVECAR后必须重新投影,不能继续用旧基组的缓存。
2 哪些情况需要重跑哪一步#
| 修改内容 | 操作 |
|---|---|
| 图例、颜色、坐标范围 | 读取现有CSV重画 |
| CSV字段、读取脚本 | 从已有原生输出重新导出 |
| 同一投影下的曲线采样、成键选择 | 新目录做LOBSTER后处理;满足兼容条件时可加载缓存 |
| 局域轨道或径向基组 | 同一VASP输出重新投影,不复用旧基组缓存 |
| 结构、赝势、泛函、k网格、能带空间或静态占据方法 | 按物理问题重新准备VASP计算,再做投影 |
改变曲线点数不等于做了k点收敛;用旧波函数改一个文件名也不等于得到新的电子结构。
3 结果导出与绘图#
完整工作流已经导出CSV。自己已有同格式原生结果时,在配套环境中执行:
python export.py my-lobster --output my-data
bash plot.sh my-data my-plots
已有文件夹会保留,不自动覆盖。导出的cohp.csv、coop.csv、cobi.csv、charges.csv、dos.csv、bond-integrals.csv和orbital-curves.csv保留原生数值;可选DOV、DOE、BWDF文件存在时也会转成CSV。图片只改变显示,不对密度做强制归一、不重复减费米能。
本组导出器针对非磁性ISPIN=1数据;不能拿它直接把自旋上下通道合并。换成磁性体系时,需明确分别导出和画图。
4 Cu和Al的可运行对照输入#
配套inputs/cu/和inputs/al/给出完整文件。
cat inputs/cu/POSCAR
cat inputs/cu/INCAR
cat inputs/al/POSCAR
cat inputs/al/lobsterin
两者均是单原子FCC原胞:
# Cu晶格矢量,Å
0 1.8075 1.8075
1.8075 0 1.8075
1.8075 1.8075 0
# Al晶格矢量,Å
0 2.025 2.025
2.025 0 2.025
2.025 2.025 0
这段是便于比较的矢量摘录,不是可直接运行的完整POSCAR。完整文件均含缩放因子1、相应元素、原子数1、Direct及0 0 0。两者采用Gamma中心9 9 9网格、ENCUT=520、EDIFF=1E-6、ISMEAR=-5;Cu NBANDS=12、Al NBANDS=8。LOBSTER分别使用Cu 3d 4s与Al 3s 3p,选0.1–3.0 Å内原子对。
这些输入帮助练习金属输出与质量诊断;基组质量篇保留了它们在固定条件下的限制,不能只下载输入而忽略解释。
5 功能覆盖与资料#
本组实际演示VASP输出准备、COHP/COOP/COBI及轨道分解、DOS/PDOS、两种电荷、基组和径向库对照、BWDF/DOE/DOV、投影缓存与pymatgen导出。专门的能带输出、其他DFT接口、多中心扩展、自旋与全部任务开关不属于本组已完成实算的范围。
方法与参数以LOBSTER官方主页及对应版本用户指南为准;引用可参阅LOBSTER方法论文。VASP输入方法参阅ISMEAR说明与四面体法占据权重说明:带Blöchl修正时金属的有效占据权重可超出简单0–1区间,应保留原始权重核对电子数,不能强行裁剪。
输入准备 · COHP与ICOHP · COOP、COBI与轨道 · DOS与电荷 · 基组与投影质量 · 键长分布与辅助输出 · 缓存与结果导出