py4vasp磁性场：切面、单位与数据导出

本篇继续使用同一套Fe实算数据，不需要重新运行VASP。晶胞体积122.694 ų，Fe层位于分数坐标c=0.5。

1 选择实空间切面#

cd py4vasp-spin
module load py4vasp/0.11.3
python - <<'PYCODE'
import py4vasp
c = py4vasp.Calculation.from_path('sample')
print(c.density.is_noncollinear())
g = c.density.to_quiver(c=0.5)
g.to_plotly().write_html('spin-density.html', include_plotlyjs='cdn')
PYCODE

c=0.5表示在第三条晶格矢量的中间切一平面，剩余两条矢量构成绘图区。也可使用a或b，一次只指定一个切面。图中的方向与相对分布来自原生接口。

2 定量密度要先核对归一化#

本例density.to_numpy()保留VASP网格的体积归一化约定。要得到每立方Å的密度，先除晶胞体积；作晶胞积分时再乘每个网格体元体积。相关约定见VASP官方CHGCAR说明。

python - <<'PYCODE'
import py4vasp
c = py4vasp.Calculation.from_path('sample')
raw = c.density.to_numpy()
volume = c.structure.volume()
density = raw / volume
print('shape:', raw.shape)
print('valence electrons:', raw[0].mean())
print('integrated spin channels:', raw[1:].mean(axis=(1, 2, 3)))
PYCODE

本站原始电荷网格平均值约8.00000003，与本例8个价电子一致；三个自旋通道的晶胞积分约为[2.38760, 2.38781, 0.00043]，按当前VASP自旋约定解释。PAW球内投影与整个晶胞积分范围不同，不应要求它们逐项相等。

原生磁密度箭头图用于看方向和相对分布；包中的CSV同时保存原生分量和除体积后的密度分量，定量分析请选对列。

3 磁性势不是以特斯拉计的磁场#

python - <<'PYCODE'
import py4vasp
c = py4vasp.Calculation.from_path('sample')
print(c.potential.selections())
g = c.potential.to_quiver(c=0.5)
g.to_plotly().write_html('magnetic-potential.html', include_plotlyjs='cdn')
PYCODE

这里读取的是非共线计算势中的磁性分量，不能直接当作外加磁感应强度。它需要计算时写出相应势场；本例使用WRT_POTENTIAL=total hartree ionic xc。

4 统一导出HTML和完整CSV#

bash run.sh
head -n 5 results/spin-density.csv
head -n 5 results/magnetic-potential.csv

默认读取sample，使用bash run.sh fresh则读取自己的新结果。CSV前两列是原生二维数据的网格索引，后续为两分量；磁密度另给体积归一化后的两列。完整网格保留在CSV，图像缩放不会改变这些数值。

图和表都用于这个理想固定单层的操作演示。换材料时，应重新准备结构、磁态、k网格和对应输出，再用相同读取流程处理。