qvasp能带、DOS与分原子态密度

本篇使用鸢算科技集群实际生成的结构或已经完成的VASP计算数据。环境为官方Linux预编译qvasp2.26（模块 qvasp/2.26），辅助环境为ASE3.29.0、Spglib2.7.0、NumPy和Matplotlib；qvasp原生二进制的编译器版本未公开确认，不将它写成本地重新编译版本。

下载输入、真实数值数据与绘图脚本。解压进入目录，以普通账号运行：

bash run.sh

运行后查看 work/cases、work/analysis-core、work/analysis-extra 和 work/figures。这一命令执行文件准备和后处理，不启动VASP。包内不含POTCAR、WAVECAR或完整原始OUTCAR/XML；精简OUTCAR由明确标注的实际数值摘录生成，仅供工具练习。处理自己的任务时应使用自己的完整原始文件。

1 从真实Si能带文件提取#

前置流程是结构优化→均匀网格SCF→能带路径计算→提取与画图。准备好自己计算的EIGENVAL、CONTCAR和OUTCAR后：

qvasp -bandd

交互先输入前置SCF的费米能，本例为 5.8214；HSE询问回车表示否。该Si PBE例子价带顶5.614891 eV，导带底6.225916 eV，间接带隙约0.611025 eV；这是本例设置下的结果，不是实验带隙预测。

路径格式需要对应#

本例原始显式路径有101个已计算k点，拐点不重复。直接交给当前qvasp，输出会漏掉三个拐点后的首点，路径距离也缩短。资料包的 bands-Si-endpoint-format明确将三个已算端点各重复一次，104条格式记录仍只有101个原始样点，无插值、无新增DFT；原生band.dat随后完整保留这101个样点。逐行映射见 SOURCE-POINT-MAPPING.json。这只是本包路径的适配，别将三个索引照搬到其他结构。

cd work/cases/bands-Si-endpoint-format
cat SOURCE-POINT-MAPPING.json
head band.dat

自己的连续路径也可选择合适的VASPKIT能带流程，并检查k点数和路径端点，不能只看是否生成图片。

2 明确纵轴：VBM=0还是费米能=0#

本版本对这个半导体自动将价带顶设为零。即使交互输入SCF费米能，原生 band.dat仍是E−VBM。&用于分隔各条带及绘图辅助线，并非数值行。若要以SCF费米能为零，使用：

E - E_F = (E - VBM) + 5.614891 - 5.8214

资料包 bands-Si-endpoint-format.csv已做明确转换。两种纵轴的带隙相同，能量零点不同：

3 总态密度和原子投影#

DOS应来自合适的均匀积分网格，而不是直接用高对称路径计算充当DOS。实际例子包括Si2、Cu4与磁性Fe2：

qvasp -dosd
ls DOS*.dat
qvasp -ldos 1 2
head LDOS.dat

DOS0.dat是总DOS，DOS1.dat、DOS2.dat等对应POSCAR中的原子编号。-ldos 1 2逐轨道求和选中两个原子，不能写成元素编号；若要选某一元素，先按POSCAR顺序找到它的所有原子编号。

Si、Cu例子有2001个能量点；磁性Fe例子301个点。能量零点分别来自各自OUTCAR：Si为5.8214、Cu为7.4029、Fe为5.3951 eV。保留OUTCAR四位小数参考时，与DOSCAR头部更高精度费米能之间可有小的零点差，不要误判成能带发生物理移动。

4 自旋向下负号和LDOS末列#

Fe的向下自旋列为镜像负值，方便上下画图；负号不是“负的态密度”。需要物理上下自旋总量时，应先还原向下通道的正号再相加。

LDOS保留轨道顺序，末列为全部显示列的代数和。对磁性例子，这一末列可能为负，不应直接解释为总物理DOS。资料包图分别对上、下轨道列求和，保留镜像显示；所有分量都可在各原子文件中检查。

图由包内Matplotlib脚本生成；不同结构的投影DOS不一定精确等于总DOS，投影范围和积分定义也要一致。

参考：qvasp官方教程与模块实际 qvasp -help。在线手册标记2.25，个别行为与当前2.26不同，本文按本例实际输入输出说明。