LOBSTER 实空间波函数与局域分子轨道

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. 给出明确的k点和空间路径#

本例沿Si1→Si2方向，读取第1个k点的原始PAW及投影LCAO波函数。实际输入为：

printPAWRealSpaceWavefunction kpoint 1 atom 1 atom 2 pointsPerAngstrom 10 bandList 1
printLCAORealSpaceWavefunction kpoint 1 atom 1 atom 2 pointsPerAngstrom 10 bandList 1

cat inputs/PAW-LCAO-line/lobsterin
sbatch job.slurm PAW-LCAO-line --source "$(pwd)/my-vasp"
head -n 8 reference-results/PAW-LCAO-line/PAWWaveFunctionPlotOfSpin1Kpoint1band1

本版在这个输入下仍生成了多条能带文件，bandList 1没有将实际输出限制成只有第1带；请按完整文件名明确选择要画哪一带。不能把所有同前缀文件拼起来当成一条空间曲线。

2. 六列数据的意思#

第一行是说明，后面依次为x/y/z、沿线距离、波函数实部、虚部。坐标和距离为Å。本例23个空间点，终点约2.3513Å，与这条Si–Si键长一致。

PAW和LCAO有不同表示，LCAO还分正交化前后文件。比较时使用同一k点、同一带和同一空间采样；相位本身存在规范自由度。随包图显示实部平方加虚部平方，没有擅自把每条曲线归一到同一面积。

这条线的幅度不等于三维概率积分；不要把一维曲线积分强行设成1来证明投影守恒。

3. FFT、直接求值与只读PAW#

noFFTForVisualization

sbatch job.slurm PAW-direct-line --source "$(pwd)/my-vasp"
sbatch job.slurm PAW-only --source "$(pwd)/my-vasp"

默认PAW可视化采用FFT路径；noFFTForVisualization改用直接求值。本例保留两者原始数据，图展示实际差异，不宣称直接求值一定更好或更快。PAW-only使用skipProjection，用于只需要PAW侧空间输出的场景，不应再期待完整的投影COHP或电荷结果。

4. 嵌入局域分子轨道LMO#

printLmosOnAtoms 1
gridDensityForPrinting 0.4
gridBufferForPrinting 0.5

sbatch job.slurm localized-molecular-orbitals --source "$(pwd)/my-vasp"
ls reference-results/localized-molecular-orbitals/lmo_*.cube

本Si例实际产生三个lmo_...cube文件。gridDensityForPrinting在这里是以Å计的网格步长，不是“每Å有多少点”；减小数值会增加网格量。缓冲区同样以Å计。用VESTA等工具打开cube时，保留晶胞、坐标和等值面符号信息；不要把局域化轨道与总电子密度混为一谈。

LMO与针对未成对电子的SOMO用途不同，不能把适用于闭壳层的LMO选项直接当作任何奇电子体系都可用的组合。