LOBSTER LCFO片段轨道与MOFE

下载28组输入、实际输出和四张数据图，保存为example.zip：

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd lobster-switch-examples
bash results.sh
bash plot.sh

本组使用LOBSTER6.0.0官方g++9.3.0静态OpenMP程序；复用此前集群VASP6.6.1计算的Si两原子金刚石结构，a=5.43Å、7³网格、ENCUT=520eV、EDIFF=10⁻⁶。VASP环境为NVHPC25.3、CUDA12.8、HPC-X2.22.1、MKL2023.2。没有新增DFT，28组操作均实际运行；其中专家选项用于理解定义变化，不建议作为默认设置。

完整VASP输入在vasp-inputs/，POTCAR、WAVECAR和二进制投影缓存不分发。重算需要您自己完成的同源VASP输出；先按LOBSTER输入准备生成波函数，再按本文提交后处理。

1. 先定义您要研究的片段#

本例把周期Si原胞里的两个原子分到一个片段，只用于学习局域原子轨道→片段轨道的变换。它不是气相Si2，也没有计算分子形成能或晶体分解反应。

molecule atom 1 atom 2
printMofeAtomWise
printMofeMoleculeWise
writeAtomicOrbitals
gridDensityForPrinting 0.4
gridBufferForPrinting 0.5
writeAtomicDensities 1 2

cat inputs/LCFO-Si2-fragment/lobsterin
sbatch job.slurm LCFO-Si2-fragment --source "$(pwd)/my-vasp"
cat reference-results/LCFO-Si2-fragment/LCFO_Fragments.lobster

一个原子不能在同一套片段定义中重复归属于多个片段。若原子来自其他周期像，需使用带cell的完整定义，不通过直接移动POSCAR来偷偷改变材料。

2. 点群和片段位置#

本例输出片段中心分数坐标(0.125,0.125,0.125)，两个原子位置为(0,0,0)和(0.25,0.25,0.25)，原生点群标签为Duh。这个标签来自程序对所选线性片段的分类，不是说整个金刚石晶体属于该点群。

cat reference-results/LCFO-Si2-fragment/CHARGE.LCFO.lobster
head -n 12 reference-results/LCFO-Si2-fragment/IMOFELIST.lobster
head -n 10 reference-results/LCFO-Si2-fragment/MOFECAR.lobster

LCFO的片段Löwdin电荷为打印零；IMOFELIST给出AO/MO分解，MOFECAR为能量分辨分解。它们不是可以脱离基组与片段定义任意比较的“实验成键能”。

3. 看轨道及密度#

本例实际产生8个片段轨道cube，以及各原子3s/3p的密度网格。writeAtomicOrbitals用于请求默认不一定输出的原子轨道；writeAtomicDensities 1 2请求指定原子的轨道密度。轨道幅度和密度文件不能用相同物理单位随意混合。

图中能量来自原生LCFO文件，属于当前周期体系和所选分解；不是气相Si2能级。当前片段的八个标记能量约为−6.2037至4.1243eV，需连同程序能量零点和矩阵约定一起理解。

4. 只要分解表，不输出所有轨道网格#

molecule atom 1 atom 2
skipMolecularOrbitals
skipMOFE

sbatch job.slurm LCFO-suppressed-cubes-MOFE --source "$(pwd)/my-vasp"
ls reference-results/LCFO-suppressed-cubes-MOFE

skipMolecularOrbitals抑制相关轨道网格，skipMOFE抑制MOFE计算/曲线。本例相应MOFE文件确实没有生成。需要哪个量就保留对应输入和输出，不用一次打开所有绘图功能。

实际化学体系中，应先依据物理问题定义分子/配体/原子团，再对照不同合理片段划分；不能把任意划分得到的一个数当成唯一的化学键解释。