VTST路径预处理：IDPP插值、加密、插入与约束

NEB计算前，需要准备相同元素顺序、相同晶胞的两端结构和中间像。本篇用NH₃的N穿过H平面的几何示例，演示VTST的IDPP初始路径及后续编辑。这里生成的是初始几何路径，没有计算VASP能量、鞍点或势垒。

1. 先看实际路径#

下载完整输入、原生结果和绘图包，保存为example.zip：

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd vtst-python-geometry-paths
bash results.sh
bash read.sh
bash plot.sh

这些命令直接读取随包实算结果；reference-results/存原生输出，data/存CSV，figures/存图片。read.sh和plot.sh默认使用集群ASE环境的Python，无需重新计算。自己的Python须安装NumPy、ASE和Matplotlib，可用YS_ANALYSIS_PYTHON指定解释器。

两端取随包NH₃与把N相对H平面镜像后的几何结构；后者是演示构造，不是新做DFT优化的稳态。3个H在前、N在最后，端点原子一一对应。

2. 生成3个中间像#

py=/public/toolkit/miniconda3/envs/ase-3.29.0/bin/python
"$py" prepare.py
root="$PWD"
mkdir -p manual/path
cp inputs/POSCAR manual/path/initial.vasp
cp inputs/inverted-N.vasp manual/path/final.vasp
cd manual/path
"$py" "$root/compat-run.py" "$root/.private-scripts/nebmake.py" initial.vasp final.vasp 3
ls 0*/POSCAR
cd "$root"

数字3是中间像数量，所以生成00到04共5个目录。00、04是固定两端。该1040 Python脚本先线性插值，再进行IDPP几何优化。本例IDPP相对直线插值的最大笛卡尔调整为0.0356755 Å，端点保持不变。

IDPP通过原子对距离构造辅助目标，不需要DFT能量。它改善初猜，不能代替端点优化、NEB力收敛或过渡态频率检查。

3. 5个像加密为9个#

cp -r manual/path manual/path-double
cd manual/path-double
"$py" "$root/compat-run.py" "$root/.private-scripts/nebdouble.py"
ls 0*/POSCAR
cd "$root"

旧像保留在偶数目录，新像插在相邻旧像的中点，得到00到08共9个像。目录数量包括两端，因此对应7个中间像。

4. 只插入一个像#

cp -r manual/path manual/path-insert
cd manual/path-insert
"$py" "$root/compat-run.py" "$root/.private-scripts/nebinsert.py" 02
ls 0*/POSCAR
cd "$root"

02表示在原01和02之间插入中点，后续编号顺延，5像变6像。它不是向原02后追加。路径局部加密后间距不再均匀，不能仅用目录编号当作相同物理反应坐标。

5. 把模板约束应用到路径#

cp -r manual/path manual/path-fixed
cp inputs/template.vasp manual/path-fixed/template.vasp
cd manual/path-fixed
"$py" "$root/compat-run.py" "$root/.private-scripts/nebconstrain.py" template.vasp 00 04
head -n 14 02/POSCAR
cd "$root"

模板固定索引0的H，其余原子自由。本例5个像坐标不变，都继承该固定原子设置；没有固定N。生产NEB中要根据表面底层、支撑原子等实际需求制作模板，保持约束与所用优化器一致。

6. 后续接VASP#

准备两端优化和NEB公共INCAR/KPOINTS/POTCAR，根据所用NEB优化器设置IMAGES等参数，再通过Slurm提交；不要把本篇IDPP目标当作电子能量画势垒。

head data/VTST-IDPP-and-path-editing.csv

随包数据是N相对H平面的高度、最小原子间距和几何位移，单位Å；没有伪造NEB能量列。