pymatgen功能导航与实例选择
按结构、分子、能量、响应、成键和路径导航实际操作教程，单列在线、图形和授权输入条件。
阅读本篇目录
先按要完成的操作选择教程，再下载对应的输入和数据。各页都有终端命令、实际例子和结果；没有必要从头顺序读完所有API。
本导航对应集群pymatgen2026.9.24，列出48个主要analysis模块家族及其实际操作入口。结构/电子结构/声子/io等核心对象还穿插在各教程中。模块入口覆盖不表示每个参数组合、在线服务和图形界面都能无条件运行。
unzip pymatgen-module-navigation-wave728-*.zip
cd pymatgen-module-navigation
bash results.sh
也可以在下载表中按模块名筛选：
grep -E 'solar|piezo|topological' Pymatgen-module-examples.csv
1. 第一次使用怎么选#
- 转格式、查对称性、比较INCAR：先看终端命令。
- 想读取计算结果：从已有vasprun.xml、OUTCAR、DOS或轨迹开始，选择对应性质页。
- 想建模型：先区分几何构造与新的能量计算，替位/开环结构不会自动有DFT能量。
- 想准备个人配置或POTCAR：看个人目录与授权输入。
2. 结构与配位#
| 模块家族 | 实际操作入口 | 输入与范围 |
|---|---|---|
adsorption |
Cu表面吸附位点 | 自有表面结构；几何位点候选不是吸附能 |
bond_valence |
NaCl键价形式价态 | 实际结构；形式价态不是电子密度分区电荷 |
chemenv |
Si/NaCl/Cu/hBN配位与CSM | 实际结构与派生应变；几何畸变不是能量 |
dimensionality |
周期键图维数 | 实际Si/Cu/NaCl/hBN结构；取决于邻居建图策略 |
disorder |
CuNi短程有序度 | 实际Cu晶格上的三种派生排列；未做合金弛豫或新DFT |
graphs |
周期成键图 | 实际结构；建图规则须随材料选择 |
interfaces |
共格界面几何 | 结构建模；几何匹配不作新界面能 |
local_env |
近邻壳层与局域环境 | 实际多材料结构；不同配位定义不可混用 |
prototypes |
Si/Cu/NaCl原型 | 实际结构与离线AFLOW库；原型匹配不是稳定性判断 |
structure_analyzer |
Cu/Fe Voronoi多面体 | 实际结构与几何控制；面数/加权CN/径向邻居区别 |
structure_matcher |
结构/超胞/替位比较 | 实际Si及派生结构；结构相似不判断能量相同 |
structure_prediction |
经验替位候选 | 实际NaCl几何与经验概率表；生成模型未松弛，分数不是稳定性概率 |
3. 分子#
| 模块家族 | 实际操作入口 | 输入与范围 |
|---|---|---|
bond_dissociation |
水→OH+H断键能 | 实际GFN2分子/碎片与Hessian；中性均裂、电子与零点能分开 |
fragmenter |
六分子碎片与苯开环 | 实际分子几何与UFF派生开环；碎片几何不提供断键能 |
functional_groups |
官能团原子集合 | 实际GFN2/CREST几何；集合/SMILES标签不是电子态判定 |
molecule_matcher |
旋转/重排/构象匹配 | 实际几何与受控变换；受控扭转没有新能量 |
molecule_structure_comparator |
按编号比较连接 | 五个实际比较对象；先对齐原子编号 |
quasirrho |
水/H2S RRHO与准RRHO | 实际分子振动；个人进程频率单位兼容层；标准态明确 |
4. 能量、热力学与组成#
| 模块家族 | 实际操作入口 | 输入与范围 |
|---|---|---|
chempot_diagram |
CuAu化学势边界 | 六个自有DFT候选；有限候选与显式绘图窗口 |
compatibility |
氧化物MP2020条目修正 | 自有收敛氧化物单点；接口算术；自定义单点不作MP标准材料数据 |
cost |
组成成本换算 | 随库历史表；不是当前报价 |
energy_models |
位点/对称评分与Ising模型 | 实际几何及明确假定模型；评分不是DFT能量；有向配对单列 |
eos |
Si E(V)拟合 | 五点实际DFT；有限体积范围 |
ewald |
NaCl点电荷静电 | 实际几何与规定离子电荷；点电荷模型 |
hhi |
组成HHI | 随库历史元素数据；质量加权，缺失值不补零 |
interface_reactions |
Cu/Au混合线与反应式 | 六个自有DFT候选；体相平衡，不是界面能或势垒 |
phase_diagram |
CuAu有限凸包 | 自有同方法DFT；候选有限，不作完整材料相图 |
pourbaix_diagram |
Zn Pourbaix图 | 官方离线参考条目；不是本次新DFT；浓度和参考态明确 |
quasiharmonic |
Si准谐Debye | 五点自有DFT E(V)；泊松比假定；不是逐体积声子QHA |
reaction_calculator |
反应配平与CuAu反应能 | 自有DFT与化学式；按打印反应式归一化 |
surface_analysis |
Cu111表面能与功函数 | 自有DFT/LOCPOT；两表面因子；平台与EF来自同一目录 |
thermochemistry |
实验生成焓/熵容器 | 明确来源NIST数据；不是新DFT，温度标签不自动积分热容 |
wulff |
Cu111受限Wulff | 自有DFT表面能；仅111晶面族，不是完整平衡形貌 |
5. 衍射#
| 模块家族 | 实际操作入口 | 输入与范围 |
|---|---|---|
diffraction |
Si XRD | 自有结构；结构衍射模型，不是实验仪器谱 |
6. 响应与光学#
| 模块家族 | 实际操作入口 | 输入与范围 |
|---|---|---|
elasticity |
Si弹性张量与方向性质 | 实际应力应变；区分张量与工程剪切 |
excitation |
Si光学谱插值/展宽 | 实际DFT介电虚部；泛化谱容器不自动算激发态 |
ferroelectricity |
GaN Berry分支 | 实际六点Berry数据；极化分支与参考体积明确 |
nmr |
水分子屏蔽张量 | 自有DFT NMR；绝对屏蔽不是校准化学位移 |
optics |
Si介电与n/k/吸收 | 自有DFT介电数据；反射/损耗/吸收定义分开 |
piezo |
ZnS压电张量转换 | 自有DFPT；VASP和标准Voigt列顺序不同 |
piezo_sensitivity |
ZnS离子重建与敏感性 | 自有DFPT与模型缩放；显式体积/力导数单位；缩放不是新DFPT |
solar |
实际Si吸收谱与SLME | 自有DFT光学/WAVEDER；跃迁阈值为示例代理；不是器件预测 |
7. 电子与成键#
| 模块家族 | 实际操作入口 | 输入与范围 |
|---|---|---|
lobster_env |
Si ICOHP邻居/四面体/平均COHP | 自有合格LOBSTER6输出；原生图不支持use_weights=True |
magnetism |
FeO共线磁序 | 自有收敛FeO磁矩；分类阈值不是磁基态证明 |
topological |
Bi2占据子空间spillage | 自有匹配标量/SOC波函数；赝平面波度量，不是Z2不变量 |
xas |
XAFS/L23/位点加权 | 固定版本官方参考谱；集群实际后处理，未新算FEFF |
xps |
Fe价带谱 | 自有投影DOS；显式EF/占据/网格；不是芯能级谱 |
8. 路径#
| 模块家族 | 实际操作入口 | 输入与范围 |
|---|---|---|
transition_state |
Al100实际NEB读取 | 自有实际NEB输出；样条极值与原始路径区别 |
核心对象与数据文件#
| 需要做什么 | 实际教程 |
|---|---|
| 结构、晶格、对称与文件转换 | 结构/界面、终端命令 |
| 能带、投影、自旋DOS | 电子结构数据 |
| 真实轨迹、周期展开与MSD | 轨迹与MSD |
| Phonopy声子文件与热力学 | 声子互通、声子热容/熵/自由能 |
| 应变、应力、弹性柔量 | 张量定义、方向性质 |
| 真实NEB文件与能垒曲线 | NEB读取、样条/单位 |
CLI与额外条件#
当前八类CLI中，config、analyze、plot、structure、diff、potcar有对应实际离线操作；query在本机安装版只有参数注册而没有执行处理器，view需要当前环境未配置的VTK和图形显示。详情与可用替代操作见个人配置和CLI说明。
在线Materials Project查询应另行使用官方客户端与个人授权；本专题离线资料不携带API key，不将未发起的在线查询写成实例结果。POTCAR始终按用户已有VASP许可管理。
分子成键/匹配页使用个人目录OpenBabel依赖，准RRHO页保留明确的频率单位兼容层。按各页prepare.sh和环境说明操作，不应仅凭一个module load就假定所有可选依赖已齐全。
怎样理解这些实例的数据#
自有DFT/MD/量化结果、对已有结果的后处理、未松弛几何模型、历史/实验参考表和官方固定样本，均在相应页面分开说明。短小例子用于学习输入、流程和结果读取，正式研究还应根据材料与方法检查采样、体系规模、收敛和模型假定。
官方接口索引见pymatgen文档。
需要根据你的体系选择资源？联系讨论计算需求。实际可用软件与权限，以当前账户和运行环境为准。