VASPKIT:电荷、差分电荷与STM
CHGCAR包含总电荷和可选自旋分量;PARCHG是指定能量或能带窗口的部分电荷。比较电荷差时,所有分量必须保持同一晶胞、原子坐标参照与FFT网格。
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CHGCAR包含总电荷和可选自旋分量;PARCHG是指定能量或能带窗口的部分电荷。比较电荷差时,所有分量必须保持同一晶胞、原子坐标参照与FFT网格。
先准备示例#
下载输入、后处理数据与绘图脚本,解压后进入目录:
unzip vaspkit-examples-*.zip
cd vaspkit-examples
python3 prepare.py
module load vaspkit/1.5.1
prepare.py从集群安装的官方examples复制需要的原始示例;附件本身不转发这些分发文件。每个功能的目录独立,下面的cd cases/...均从附件根目录开始。完成一个功能后可用cd ../..回到根目录。
主要例子的文件#
本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/nacl-density 数据。
POSCAR#
Cl Na
1.0000000000000000
0.0000000000000000 2.8500000000000001 2.8500000000000001
2.8500000000000001 0.0000000000000000 2.8500000000000001
2.8500000000000001 2.8500000000000001 0.0000000000000000
Cl Na
1 1
Direct
-0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000
0.0000000000000000 0.0000000000000000 -0.0000000000000000
INCAR#
SYSTEM = nacl-density
ENCUT = 550
PREC = Accurate
EDIFF = 1E-6
EDIFFG = -0.02
IBRION = -1
NSW = 0
ISIF = 2
ISMEAR = 0
SIGMA = 0.05
LREAL = .FALSE.
LASPH = .TRUE.
LWAVE = .TRUE.
LCHARG = .TRUE.
NELM = 150
ALGO = Normal
ISYM = 2
LAECHG = .TRUE.
LELF = .TRUE.
NPAR = 1
NGXF = 120
NGYF = 120
NGZF = 120
KPOINTS#
Gamma mesh
0
Gamma
7 7 7
0 0 0
完整的配套文件通过附件和prepare.py准备。若本功能需要WAVECAR/WAVEDER,先按新计算与波函数准备运行自己的VASP,不使用其他体系的波函数代替。
各功能操作#
310 · 电荷切片#
按下面顺序输入;原子编号从1开始,元素名与当前POSCAR一致。更换体系时先核对所需的文件和编号。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/nacl-density 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/310
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
310
1
0 0 1
0.5
1 1
目录中的主要配套文件:CHGCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本次得到:SLICE_001.grd、X.grd、Y.grd。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
1) CHGCAR
2) PARCHG
3) Specified Charge Density File
Select One Atom to Determine the Postion of Plane [1 <= & <= 2]
(Tip: MUST be two integers, e.g., 2 3)
1 0 0
0 1 0
0 0 1
Lattice Constants in New Cell: 4.031 4.031 4.031
Lattice Angles in New Cell: 60.00 60.00 60.00
Total Atoms in New Cell: 2
Interpolation Grid: 100 100 100
311 · 总电荷密度#
按下面顺序输入;原子编号从1开始,元素名与当前POSCAR一致。更换体系时先核对所需的文件和编号。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/nacl-density 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/311
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
311
目录中的主要配套文件:CHGCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本次得到:CHARGE.vasp。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
可用head 文件名查看表头,结构结果可在VESTA中打开,曲面数据按对应网格绘制。
312 · 自旋密度#
按下面顺序输入;原子编号从1开始,元素名与当前POSCAR一致。更换体系时先核对所需的文件和编号。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/nacl-density 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/312
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
312
目录中的主要配套文件:CHGCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本次得到:SPIN.vasp。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
可用head 文件名查看表头,结构结果可在VESTA中打开,曲面数据按对应网格绘制。
313 · 自旋上下分量#
按下面顺序输入;原子编号从1开始,元素名与当前POSCAR一致。更换体系时先核对所需的文件和编号。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/nacl-density 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/313
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
313
目录中的主要配套文件:CHGCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本次得到:SPIN_DW.vasp、SPIN_UP.vasp。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
可用head 文件名查看表头,结构结果可在VESTA中打开,曲面数据按对应网格绘制。
314 · 差分电荷#
本例执行同一NaCl电荷减自身,验证网格一致时结果为零;这是减法示范,不是物理电荷转移。研究吸附时应计算AB、冻结位置A、冻结位置B,并执行AB-A-B。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/nacl-density 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/314
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
314
CHGCAR CHGCAR
1 -1
目录中的主要配套文件:CHGCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本次得到:CHGDIFF.vasp。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
可用head 文件名查看表头,结构结果可在VESTA中打开,曲面数据按对应网格绘制。
315 · 电荷线平均#
按下面顺序输入;原子编号从1开始,元素名与当前POSCAR一致。更换体系时先核对所需的文件和编号。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/nacl-density 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/315
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
315
1
1
1 1
目录中的主要配套文件:CHGCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本次得到:CHGLAVG.grd、X.grd、Y.grd。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
1) CHGCAR
2) PARCHG
3) Specified Charge Density File
1) ab Plane
2) ac Plane
3) bc Plane
(Tip: MUST be two integers, e.g., 2 3)
Maximum value : 0.718
Minimum value : 0.014
316 · 电荷平面平均#
按下面顺序输入;原子编号从1开始,元素名与当前POSCAR一致。更换体系时先核对所需的文件和编号。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/nacl-density 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/316
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
316
1
3
目录中的主要配套文件:CHGCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本次得到:PLANAR_AVERAGE.dat。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
1) CHGCAR
2) PARCHG
3) Specified Charge Density File
1) Lattice a Direction
2) Lattice b Direction
3) Lattice c Direction
317 · 电荷宏观平均#
宏观平均窗口2.8 Å只是示例;应按材料层周期选取并报告窗口。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/nacl-density 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/317
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
317
1
3
2.8
1
目录中的主要配套文件:CHGCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本次得到:MACROSCOPIC_AVERAGE.dat。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
1) CHGCAR
2) PARCHG
3) Specified Charge Density File
1) Lattice a Direction
2) Lattice b Direction
3) Lattice c Direction
(Typical value: interlayer spacing, ~1-3 A)
(Must be integer. You can gradually increase from 1 to 3.)
Maximum of macroscopic average: 3.222
Minimum of macroscopic average: 1.495
318 · 沿路径取电荷#
按下面顺序输入;原子编号从1开始,元素名与当前POSCAR一致。更换体系时先核对所需的文件和编号。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/nacl-density 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/318
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
318
1
0 0 0
0.5 0.5 0.5
101
目录中的主要配套文件:CHGCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本次得到:CHGDEN_1D.dat。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
1) CHGCAR
2) PARCHG
3) Specified Charge Density File
320 · 电荷超胞#
按下面顺序输入;原子编号从1开始,元素名与当前POSCAR一致。更换体系时先核对所需的文件和编号。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/nacl-density 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/320
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
320
1
2 0 0
0 1 0
0 0 1
目录中的主要配套文件:CHGCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本次得到:CHGCAR、SCHGCAR.vasp。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
(MUST be three integers, e.g., 1 2 3)
Enter the 2nd row of Transformation Matrix to redefine cell:
(MUST be three integers, e.g., 1 2 3)
Enter the 3th row of Transformation Matrix to redefine cell:
(MUST be three integers, e.g., 1 2 3)
2 0 0
0 1 0
0 0 1
Lattice Constants in New Cell: 8.061 4.031 4.031
Lattice Angles in New Cell: 60.00 60.00 60.00
Total Atoms in New Cell: 4
Interpolation Grid: 161 80 80
325 · STM图像#
铜表面PARCHG,恒高模式1,针尖距上表面5 Å,显示1×1。STM对比来自部分态密度模型,不是实验电流的完整模拟。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 further-20261025/cu-stm-filled 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/325
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
325
1
5
1 1
目录中的主要配套文件:CHGCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、PARCHG、POSCAR。
本次得到:STM_5.00.grd、X.grd、Y.grd。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
1) Constant-Height Mode
2) Constant-Height Mode at a Range of Heights
3) Constant-Current Mode
4) Constant-Current Mode at a Range of Heights
(Tip: MUST be two integers, e.g., 2 3)
328 · 电荷导出XSF#
按下面顺序输入;原子编号从1开始,元素名与当前POSCAR一致。更换体系时先核对所需的文件和编号。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/nacl-density 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/328
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
328
CHGCAR
目录中的主要配套文件:CHGCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本次得到:CHGCAR、CHGCAR.xsf。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
可用head 文件名查看表头,结构结果可在VESTA中打开,曲面数据按对应网格绘制。
329 · 电荷导出Cube#
按下面顺序输入;原子编号从1开始,元素名与当前POSCAR一致。更换体系时先核对所需的文件和编号。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/nacl-density 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/329
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
329
CHGCAR
目录中的主要配套文件:CHGCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本次得到:CHGCAR、CHGCAR.cube。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
可用head 文件名查看表头,结构结果可在VESTA中打开,曲面数据按对应网格绘制。
换成自己的体系#
先复制一份计算目录,确认POSCAR、INCAR、KPOINTS和各结果来自同一计算,再运行所需菜单。涉及静态、优化或声子等前置VASP任务,先完成计算再后处理;VASPKIT不会替代这些计算。保留结构、输入参数、工具版本和提取后的数据,后续改图时不必反复重算。
方法参考:VASPKIT官方教程;菜单与交互输入以本专题实际使用的安装版本为准。使用结果开展研究时引用VASPKIT论文。