VASP轨道投影能带

普通能带图告诉我们某个k点的能量，轨道投影能带进一步显示这些态的原子与轨道特征。本例使用已完成的Si原胞计算，把PROCAR中的s、p投影画到同一条能带路径上。

1. 先做均匀网格自洽#

先在si-primitive-scf目录准备合法Si POTCAR并提交run.sh。完成后，将其CHGCAR复制到si-bands目录，保持POSCAR、POTCAR和基础电子设置一致。

本例VASP 6.6.1 P100版，PBE PAW64，550 eV、EDIFF=1E-6，构建为NVHPC 25.3、CUDA 12.8、MKL 2023.2及配套MPI。高对称路径采用Γ–X–W–K–L，共101点、24条带。完整基础流程见能带与有效质量。

2. 路径计算打开轨道投影#

ICHARG = 11
LORBIT = 11
ISYM   = 0
NBANDS = 24

ICHARG=11沿用自洽电荷，不用路径上的稀疏线采样重新建立体电子密度。LORBIT=11输出逐原子、逐轨道的PROCAR；本设置使用PAW投影，不需要RWIGS。VASP的LORBIT说明

3. 提取和画图#

在包根目录加载ASE环境，运行python extract_projection.py。脚本逐k点、逐能带读取PROCAR，累加两个Si原子的s权重，以及px+py+pz权重，并用vasprun.xml交叉核对能量。

灰线为能带，圆点面积与投影大小成正比；两个面板使用同样的面积比例。能量零点采用这条路径中已占据带的最高本征值，不把绝缘体带隙内不唯一的费米能误当成严格价带顶。

4. 从本次结果理解权重#

Γ点第1带的s投影为0.424、p投影为0.000，总投影约0.424，表现为s主导。Γ点价带顶三条简并带的p总投影各约0.428，在所用投影中表现为p主导。

这不表示“第1带只有42.4%的电子存在”，也不能把0.424当作原子净电荷。局域投影通常不完备，球外/间隙部分以及投影定义都会影响总和；图中保留原始权重，没有为了让颜色好看而强行归一化到1。

px、py、pz的分量还依赖坐标方向。简并子空间内的单条带可以改变基底；讨论简并态轨道组成时，合并p分量或整个简并子空间往往更稳妥。

5. 自旋和SOC要另外处理#

本例无自旋极化、无SOC。ISPIN=2会出现另一套自旋通道，非共线计算则包含额外磁化投影；不能把它们误当作更多原子的权重。需要自旋纹理时应显式读取对应分量，并确认SAXIS和坐标定义，本脚本不直接适用于该情形。PROCAR格式说明

输入、数据和脚本#

下载输入、结果与提取脚本（ZIP）

附件包括自洽与路径输入、提取脚本和参考数据，不含POTCAR或CHGCAR。自洽完成后复制自己的CHGCAR，再提交路径任务。输出PROJECTION-DATA.json保存完整能量和权重数组，参考图不会随新任务自动刷新。