Wannier90 功能导航与输入文件选择
主程序、postw90、四个可执行和七类源码工具的教程入口与实际范围。
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下载完整输入、参考数据和绘图程序,保存为example.zip:
python3 -m zipfile -e example.zip .
cd wannier-response-examples
bash results.sh
bash plot.sh
环境使用wannier90/4.0.3-serial,Intel ifx2024.2、AVX2、MKL顺序库;MPI构建使用Intel MPI2021.13。本文小例子用单线程即可。job.slurm申请CPU分区资源,再由run.py在新的work/算例名下运行。查看参考结果不需要重新计算;重复计算时换用新的解压目录。
1. 按您要完成的事找教程#
| 目标 | 入口 | 主要输入 |
|---|---|---|
| VASP接口、孤立价带 | Si实操 | win、amn、mmn、eig |
| 纠缠能窗与费米面 | Cu实操 | 目标能窗、保留态与投影 |
| 自旋轨道与spinor | 自旋轨道实操 | 匹配的自旋波函数矩阵 |
| 轨道实空间与文件 | 轨道及文件 | UNK、晶胞、绘图设置 |
| 选择性局域化、中心约束 | 选择性局域化 | slwf设置与固定矩阵 |
| 位点对称适配 | GaAs位点对称 | dmn及同源矩阵 |
| Γ点分子、vdW模型 | 苯分子流程 | Γ点矩阵、正确中心及分组 |
| r/r²矩阵 | 位置矩阵 | write_rmn、write_r2mn |
| Berry曲率、AHC、轨道磁化 | Berry与轨道磁化 | 对应波函数矩阵、积分与EF |
| Kubo光学、JDOS | 光学响应 | 频率、展宽及矩阵 |
| Boltzmann电热输运 | 输运与温度 | 能带、温度、EF与弛豫时间模型 |
| 任意点与导数 | 任意点插值 | geninterp.kpt及检查点 |
| k·p局部模型 | k·p两带 | 展开点、选带、近简并检查 |
| SHC输入和网格诊断 | 自旋霍尔 | SPN及方法所需矩阵;本Pt结果未达定量条件 |
| 非线性移位电流 | 移位电流 | 相位、eta修正、占据与光学矩阵 |
| 旋光、曲率偶极、动磁电 | Te五类响应 | gyrotropic任务及积分域 |
| 源码辅助工具 | 工具实操 | 各自特定格式 |
这些教程采用同一版本但不同来源的数据。Si四价带控制例使用我们此前真实VASP数据;部分后处理例使用官方固定DFT矩阵或检查点,在集群实际运行相应局域化/后处理。官方输入不是本次新算的DFT。小网格示例也不能自动成为材料定量结论。
2. 四个公共可执行文件#
source /etc/profile.d/lmod.sh
module purge
module load wannier90/4.0.3-serial
command -v wannier90.x postw90.x w90chk2chk.x w90spn2spn.x
wannier90.x做预处理、纠缠、局域化和主程序输出;postw90.x对检查点做插值、DOS、切片/路径、响应、Boltzmann等;w90chk2chk.x转换检查点;w90spn2spn.x转换SPN格式。后两者是文件转换,不替代DFT或局域化。
w90chk2chk.x -export seed
w90chk2chk.x -import seed
w90spn2spn.x -export seed
w90spn2spn.x -import seed
对自己的seed操作前先保留原文件,确保字节格式、精度和spn_formatted设置匹配。MPI版用于资源匹配后的并行,不因为可执行文件存在就能保证所有任务线性加速。
3. 七类源码工具#
源码附带kmesh.pl、k_mapper.py、gw2wannier90.py、write_pdwf_projectors.py、PL_assessment、w90pov、w90vdw。本专题给出实际数值/格式例子,并明确旧格式桥接、径向数据、人工QP修正与POV未渲染等条件。源码工具不一定在公共模块PATH中,可以在自己目录按教程编译。
4. 283输入词索引及额外接口#
初始化与关键词索引随包给出固定4.0.3的283项输入词/块名,区分“出现在已执行输入”与“仅索引”。词表包含数值参数、矩阵开关、主开关和区块;不是283个彼此独立物理性质。
库接口、SCDM/PDWF自动投影、输运专用一维主层文件、外部DFT接口与部分附加gyrotropic自旋项,需要各自输入/依赖。不要把工具径向转换演示当成完成了PDWF材料局域化,也不要把Boltzmann电热输运等同于一维Landauer输运。对应实例条件继续扩充,当前没有宣称全部组合都已实跑。
5. 使用前特别看这三点#
第一,4.0.3已确认的home-cell导出问题只在测试到的坐标表示分支;使用原始检查点中心和整数晶格折回,不直接消费错误XYZ/vdW原型。第二,选择性局域化、普通MLWF和对称适配的目标不同,不统一按最小总展宽排名。第三,完整可运行文件加上正常退出,只是起点;还应检查能带插值、矩阵定义、占据、单位、网格和模型适用范围。
固定版本依据是Wannier90 v4.0.3源码,功能说明参考官方用户指南。