py4vasp 化学势与载流子字段

本篇处理鸢算科技集群已经完成的两份Si电声耦合结果：原生VASP6.6.1-P100-HDF5，NVHPC25.3/CUDA12.8构建；后处理使用py4vasp0.11.3，绘图使用ASE3.29环境中的NumPy/Matplotlib。以下命令只读已有数据，1个CPU即可，不启动VASP，不需要GPU。

下载两份HDF5、输入记录、实际数值与绘图脚本，在新目录：

unzip py4vasp-elph-selfenergy-practical*.zip -d elph-example
cd elph-example
module load py4vasp/0.11.3
bash run.sh

输出analysis/selfenergy.csv（60行）、analysis/chemical-potential.csv（6行）、analysis/RESULTS.json及4图。已有analysis时不覆盖；重新操作请另解压一份。其他电脑已安装py4vasp0.11.3、h5py、NumPy和Matplotlib，可用PY4PY=python3 PLOTPY=python3 bash run.sh。

公开HDF5重新打包并移除了整个POTCAR组，其余科学数据与原文件相同；不含POTCAR、WAVECAR、VASP程序或phelel势导数档案。本包是后处理资料。需要从头计算电声耦合时，按VASP原生电声耦合流程准备本人的授权程序和前置数据。

1. 读取温度与化学势#

python - <<'PYDATA'
import py4vasp
c=py4vasp.Calculation.from_path('inputs/si-selfen6')
x=c.electron_phonon.chemical_potential.read()
for key,value in x.items():
    print(key,value)
PYDATA

本例输出包括fermi_energy、chemical_potential、carrier_density、temperatures和selfen_carrier_per_cell。先看数组形状和原生含义，再给表格加单位。

2. 这份文件中的8和0分别是什么#

特别注意：虽然API字典键名为carrier_density，在本例0.11.3数据里它来自原生carrier_per_cell，数值8并没有除以晶胞体积。不能直接标成cm⁻³，也不能把全部8个价电子当成8个掺杂载流子。selfen_carrier_per_cell=0同样不表示体系没有电子。

3. 导出自己的温度表#

cat analysis/chemical-potential.csv
python - <<'PYDATA'
import csv
for row in csv.DictReader(open('analysis/chemical-potential.csv')):
    print(row['case'],row['temperature_K'],row['mu_eV'],
          row['raw_carrier_density_field'],row['neutral_doping_per_cell'])
PYDATA

CSV刻意保留raw_carrier_density_field这一原始字段名称，并另列净掺杂条件，方便你回查。不要先做单位换算再忘记原始数据到底是总价电子数、额外电子数，还是已按体积归一化的密度。

本例μ在三个温度相同，只是这组中性、小网格数据的实际输出，不意味着任意掺杂与温度扫描都会有相同化学势。

4. 化学势不等于输运系数#

本例虽然能读到μ和每胞计数，electron_phonon.transport仍没有实际实例；不能据此给出迁移率、电导或Seebeck。若需要输运，请先完成对应的散射与输运计算，再检查数组、单位及网格收敛。

数据入口的区别继续看py4vasp全部quantity与文件前提。本页与电声自能提取及选定Γ点修正共享同一资料包和实际来源。

参考：py4vasp官方数据接口、VASP电子–声子带数设置。