VASPKIT:磁各向异性与自旋纹理
磁各向异性比较同一结构的SOC总能差;自旋纹理读取非共线SOC投影,两者都不能用普通ISPIN=2结果直接替代。
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磁各向异性比较同一结构的SOC总能差;自旋纹理读取非共线SOC投影,两者都不能用普通ISPIN=2结果直接替代。
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。
本例结果图#

图由实际导出的数据绘制。附件根目录执行module load phonopy/4.8.3,再执行python plot.py可重画;此模块提供绘图所需的Python环境。
主要例子的文件#
安装包示例 spin_texture/In2Se3_2D,在集群重新执行本功能;不是本轮重新进行全部上游VASP计算。
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#
621 · 磁各向异性能#
Fe的两个SOC方向0°与90°实例,比较微电子伏量级差异;只演示读能量和方向,不代表各向异性已经完成高精度收敛。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 advanced-20261024/fe-soc-001-restart 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/621
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。
621
目录中的主要配套文件:INCAR、INPUT.in、KPOINTS、POSCAR。
本次得到:0.00_0.00/INCAR、0.00_0.00/KPOINTS、0.00_0.00/POSCAR、105.00_0.00/INCAR、105.00_0.00/KPOINTS、105.00_0.00/POSCAR、105.00_120.00/INCAR、105.00_120.00/KPOINTS、105.00_120.00/POSCAR、105.00_150.00/INCAR、105.00_150.00/KPOINTS、105.00_150.00/POSCAR 等。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。
629 · 磁矩矢量结构#
将Fe磁矩矢量写入结构文件;自旋上下电荷图和矢量磁矩不是同一表示。
实例来源:本站VASP教程已在集群计算的 remaining-20261024/fe-fm 数据。
在附件根目录执行:
cd cases/629
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。
629
目录中的主要配套文件:CHGCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR、PROCAR。
本次得到:MAGNETIC_MOMENTS.cif。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。
651 · 自旋纹理网格#
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:安装包示例 spin_texture/In2Se3_2D,在集群重新执行本功能;不是本轮重新进行全部上游VASP计算。
在附件根目录执行:
cd cases/651
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。
651
0.05
目录中的主要配套文件:DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、POSCAR、PROCAR。
本次得到:KPOINTS。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):
Reciprocal Lattice Vectors (in Units of 1/Angstrom):
1.5295784243 -0.8831025150 0.0000000000
-0.0000000000 1.7662050300 -0.0000000000
0.0000000000 0.0000000000 0.3750023414
Reciprocal Lattice Constants: 1.7662 1.7662 0.3750
Real-Space Lattice Constants: 4.1078 4.1078 16.7551
K-Mesh Size: 9 9 1
Number of Elements: 2
POTCAR File No.1: [ POTCAR_In_d ], Valence Electron: 13.0
POTCAR File No.2: [ POTCAR_Se ], Valence Electron: 6.0
Total Atoms: 5
Total Valence Electrons: 44.0
652 · 二维自旋纹理#
官方In2Se3的SOC第36条能带,重新提取sx、sy、sz;同时保存原始PROCAR和网格参数。
实例来源:安装包示例 spin_texture/In2Se3_2D,在集群重新执行本功能;不是本轮重新进行全部上游VASP计算。
在附件根目录执行:
cd cases/652
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。
652
36
目录中的主要配套文件:DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、POSCAR、PROCAR。
本次得到:SPINTEXTURE_2D.dat、SPINTEXTURE_2D_GAMMA_CENTER.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):
Which band-index do you want to calculate? (1<= & <=72)
(e.g., 1 means to select the first band)
653 · 三维自旋纹理#
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。
安装版菜单显示此项,但本次选择后没有进入可用的三维自旋纹理提取流程。二维SOC示例可使用652;不能把二维结果声称为三维覆盖。
本例未提供可直接采用的原生结果。
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。