sisl：生成 TranSiesta 电势修正
用真实碳链TBtrans文件生成外部Poisson修正，展示完整网格、单位、边界和粗网格插值误差。
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stoolbox ts-fft用于为TranSiesta生成带指定电极边界的Poisson修正文件。本例沿用集群真实完成的零偏压碳链计算，实际运行工具、提取电势并画图，不把辅助场称为新的DFT自洽电势或输运结果。
1. 先下载并得到图片#
下载真实输入、六组原生网格与复算绘图脚本，约87 MiB，保存为 sisl-ts-fft-wave220.zip。
unzip sisl-ts-fft-wave220.zip -d sisl-poisson
cd sisl-poisson
bash view.sh
cat analysis-reference/metrics.csv
生成图片位于 figures-reference/；这一步只读取已有数据，不重新计算，不需要安装PyAMG。重复操作使用新解压目录，避免混用已有结果。
2. 需要哪些真实输入#
ls inputs
cat inputs/MESH.txt
InitMesh: MESH = 300 x 90 x 90 = 2430000
device.TBT.nc来自此前真实的SIESTA5.4.2/TranSiesta/TBtrans零偏压计算，包含32个原子的位置、晶胞与电极分组。device.XV来自同次计算，用于恢复真实C元素。这个教学碳链沿a方向排列，晶胞为40.64×12×12 Å。
| 分组 | 原子编号，从0开始 | 作用 |
|---|---|---|
| high | 0–7 | 第一组电极 |
| Device | 8–23 | 器件区域 |
| low | 24–31 | 第二组电极 |
TBT文件不保存真实元素种类，sisl直接读入时可能使用H占位符；画结构应结合对应XV恢复C标签，不能据占位符判断体系元素。本例工具显式指定1.5 Å球半径，求解使用真实坐标和电极分组，不根据占位元素自动选择半径。
3. 一条提交命令完成重算#
sbatch job.slurm
提交脚本按CPU整节点56核编写，内部最多并行4个单线程子任务。自动完成四组直接完整网格计算、两组插值对照、CSV提取与画图。
脚本加载 sisl/0.16.4；可选依赖PyAMG5.4.1只安装在本目录的 python-deps/，不修改公共环境。首次重算需要从PyPI获取依赖。实际环境为Python3.11.16、NumPy2.3.5、SciPy1.16.3；PyAMG使用官方二进制wheel。
任务结束后：
cat analysis/metrics.csv
ls figures
ls cases/plus010_full
主要输出是各目录中的 potential.TSV.nc，以及统一汇总的CSV和图片。新算结果在 analysis/、figures/，已有参考结果的图和表使用 *-reference目录。
4. 原生工具命令怎样写#
提交脚本已包含实际调用；如果要在已分配资源中手动运行，完整网格命令如下：
module load sisl/0.16.4
export PYTHONPATH="$PWD/python-deps"
stoolbox ts-fft --geometry inputs/device.TBT.nc \
--shape 300 90 90 \
--boundary-condition-a d d \
--boundary-condition-b p p \
--boundary-condition-c p p \
--elec-V high 0.1 --elec-V low -0.1 \
--radius 1.5 --dtype f64 --tolerance 1e-10 \
--out potential.TSV.nc
--shape要对应实际计算的网格，不是任选的画图分辨率。电极名称要和TBT中的名称一致；本例是high/low，不应直接换成别的教程里的Left/Right。
d d表示a方向两端Dirichlet边界；b/c方向采用周期边界。--radius决定哪些网格点落在固定电极电势区域，不是直接读取的原子半径。自己的体系若采用不同边界，应据实际物理模型重新设置。工具背景见sisl官方Poisson说明。
5. 四组完整网格计算得到什么#
| 目录 | high / low，eV数值 | 求解与输出网格 |
|---|---|---|
| plus010_full | +0.1 / −0.1 | 300×90×90 |
| plus020_full | +0.2 / −0.2 | 300×90×90 |
| minus010_full | −0.1 / +0.1 | 300×90×90 |
| zero_full | 0 / 0 | 300×90×90 |
电极电势数值加倍后，全网格与原结果两倍的最大偏差约 3.19E-14 eV；交换偏压符号后，与原结果负值的最大偏差约 1.58E-14 eV；零偏压结果为0。完整网格电势范围与所设边界一致，浮点尾差约1E-12 eV。
head analysis-reference/centerline.csv
cat analysis-reference/metrics.csv
中心线CSV对应y=z=6 Å的实际网格线。它是辅助修正场，不是沿轨迹采样得到的统计平均，也不代表重新完成了电子结构自洽。
6. 为什么本例不默认用粗网格加速#
工具允许增加 --shape-solver 60 18 18，先在小网格求解，再插值到实际输出网格。本例保留了两种真实对照：
| 求解网格 | 插值后的最大电势，eV | 相对直接完整网格的最大差异，eV |
|---|---|---|
| 60×18×18 | +0.10819 | 0.08684 |
| 120×36×36 | +0.10820 | 0.06381 |
两组都超过了所设+0.1边界。原始结果完整保留，metrics.csv中的 maximum_principle_pass=False明确标记它们的范围问题；不要将它们当作本例已通过范围检查的主要输入。
本版CLI调用二阶插值，Grid默认使用wrap方式。本例采用直接完整网格求解，未裁剪或截幅来掩盖越界；线性求解容差与插值误差也应分别检查，不能只因容差很小就认为网格转换可靠。该结论来自当前版本与本例，不作为所有版本或所有几何的普遍误差估计。
7. TSV文件的单位与轴顺序#
原始NetCDF中的 V、Vmin、Vmax单位是 Ry，原生变量顺序为 V(c,b,a)。sisl读回时转换为eV，数组顺序为(a,b,c)。直接用netCDF4读数时，不能把Ry数值原样当成eV，或把第一维当作a方向。
此外，本版TSV读取器会将读回Grid的边界标记设为周期，不能据此反推原计算边界；实际条件应由各目录的 COMMAND.json保留。资料包只把其中的路径改成可复算的相对路径，数值选项与原运行一致。
8. 交给TranSiesta时做什么#
将对应 potential.TSV.nc复制到新的器件计算目录，在FDF中指定：
TS.Poisson potential.TSV.nc
文件的晶胞、网格和电势边界要与实际器件计算对应，使用支持NetCDF的构建。不要混用不同Poisson设置下的旧TSDE续算。本篇完成了外部修正文件生成、读回和数值对照，没有重新执行使用此文件的自洽输运；完整器件流程见TranSiesta实操。
9. 换成自己的结构#
先完成自己的零偏压器件及TBtrans计算，取同源TBT/XV文件；从实际输出读取InitMesh，核对电极名、传输方向和六个边界；再生成修正，检查范围、网格变化和单位，最后在一致的TranSiesta设置中使用。不要仅替换文件名就沿用本例300×90×90网格与high/low标签。