DFT_M的博客

原创 后台私信留言答疑第一期

789功能对于不同路径尤其是涉及到布里渊区边界的声子的连续性处理存在问题，建议直接使用phonopy导出的数据进行分段拼接，或者使用大于6.3.2版本的VASP直接进行声子谱计算并使用95功能进行处理。不同晶胞大小所相应的布里渊区大小不一致，如果扩胞周期中带有角度偏移，不同高对称点实际对称性并不一致，要根据实际布里渊区的形状以及高对称点位置确定。但AI对于实际问题的理解以及DFT实际计算的经验并不到位，所以笔者在这里整理了一些简单的问题进行答疑，以供参考。或者INCAR中加入。PHON DOS参数。

原创 一条命令让你的电脑全自动给你绘图

最近笔者发现了一个可以直接下载到windows电脑内的AI开发软件，基于VS Code开发，界面也很像，下载后并施加配置，可以达到让电脑操控你的电脑帮你做事情的效果，当然还有一定局限性，这样对新手也算比较友好且安全性高。下载安装后，打开后即可使用，建议先设置好自己的python环境，从微软商店下载python或者手动安装一个windows版anaconda，如果之前就安装过VS Code则可以直接使用。目前版本的trae可以使用的AI 模型如下，还有默认的智能体，当然也可以自定义一个新的。

原创 59.75，SBCDSN

原创 一键绘制结构优化能量变化过程脚本

结构优化（也称结构弛豫）是几乎所有材料模拟计算的基础环节。为了直观地监控这一过程。本脚本能自动解析VASP软件的输出文件OSZICAR，并绘制出清晰的能量收敛图。也可以直接指定文件路径：python /path/to/plot_oszicar.py /path/to/your/OSZICAR。进入存放OSZICAR文件的VASP计算目录，本文附录代码保存为plot_oszicar.py文件。确保已经安装Python3及Matplotlib、NumPy库。附： plot_oszicar.py。

原创 正确获得连续声子：VASP6.5.1+VASPKIT直接计算声子谱与PHONOPY对比

文件告诉VASPKIT 对于VSAP计算的POSCAR和要处理获得的原胞的对应矩阵关系，这里使用扩胞过程中的输入文件，可以直接获得原胞的声子谱，这样也省去了phonopy中声子谱折叠的过程，同时如果需要对于不同基元的声子谱，可自行调整为TRANSMAT.in文件。同时准备需要的QPOINTS文件，可以直接使用VASPKIT的303功能生成KPATH.in文件，对的是之前用于计算能带的高对称点路径的文件，这时候直接把KPATH.in复制为。从完整的声子谱的对比来说并没有太大的区别。

原创 ABINIT能带计算数据处理脚本

能带的数据保存在.agr格式文件夹中，可通过abipy或者xmgrace等软件读取，在Xmgrace中也可与直接导出数据，如无法安装Xmgrace则可依赖本文脚本则直接跳过其他软件直接输出能带的图片以及可以供Origin读取的绘图文本。nacl-scf-bando_DS2_EBANDS.agr文件则为实际能带计算的任务的结果文件，该文件的根据不同任务设置可能存在不同格式，本文代码根据笔者目前遇到的情况进行适配设置。从文本中的高对称点信息可获得在Origin中，添加高对称点的横坐标位置。

原创 ABINIT入门教程三：Si的结构优化与能带结构计算

当然这个转换的过程晶格矢量和原子位置会变化，实际上只要确保对称性一致，不同晶格矢量描述下的晶胞是等效的。可从log文件中获得优化过程的中间能量和原子坐标变化，并从最后一步中获得稳定的结构。物理学最小原胞为则为2个原子，来自于wycokff点8b位置的两个不等价SI原子。然后可以将提取到的最后的收敛的晶格常数写入到后一步自洽+能带结构计算的文件中。或者在使用abipy获得物理学原胞后，再转换为ABINIT的输入文件的格式。k点可以适当提高，可以先手动测试，看一下适合的收敛的k点，

原创 使用Abipy读取晶体结构文件以及格式转换

AbiPy（基于Python的电子结构分析库）附带的一个多功能命令行工具。核心功能是读取各种格式的晶体结构文件（如POSCAR、CIF、Abinit的输入/输出/历史文件等），并对其执行分析、转换、可视化等操作，能极大提升第一性原理计算前后的工作效率。

原创 ABINIT入门教程二：截断能K点收敛性测试

etotal42 就是第一个序列dataset 里第4个，也就是ecut为20的情况下的第二个序列dataset里的孤立H原子的计算。tbase2_4.abi和tbase2_5.abi分别为最终收敛参数的计算和泛函的改变，这里不再细说。10：对 i=1 的外层循环，起始 ecut = 10 Hartree。外层循环变量 i 从 1→6，内层循环变量 j 从 1→2，共 6×2=12 组。5：每换下一组 i，ecut 递增 5 Hartree。，这个不是格式错误，而是必要的循环标志，类似于for的参数循环。

原创 免注册下载各个版本Anaconda3/Miniconda3

不过自从最近更新之后，点击右上角free download之后都需要先注册一个账户才能进入到下载界面。无论Google，微软还是github都可直接登录，不过部分地区使用这些肯定需要点难度。可以直接输入和打开anaconda文件仓库的网址，根据自身需要和机器环境下载对应版本就可。Anaconda3官方地址。Miniconda为。

原创 ABINIT入门教程一：H2分子计算

geoopt，其值为“bfgs”、“quenched”、“fire”和“lbfgs”。这里用 Pseudo-Dojo NC SR LDA 赝势，ixc=-1012（PW92），与后面 xc 默认一致。acell：给出 三套基矢的长度（单位 Bohr），这里 10 Bohr ≈ 5.3 Å，对 H₂ 足够大。基态电荷密度的对称性通常不是球形的，基于原子坐标的代码对称性判定应被禁用， NSYM设置为 1。最高已占据能级可能与相同自旋的最低未占据能级简并，在这种情况下，通常将体系视为金属再进行计算。

原创 Abinit-10.4.7安装教程

这时会根据系统环境自动下载和编译相关的组件(记得联网)，编译好之后，界面最后会提示，可以在configure的命令后加以下参数即可完成安装。如果想自定义安装设置，可以在build-abinit-fallbacks.sh中进行设置的修改，然后重新执行。解压后进入文件夹内，文件夹中没有makefile.am模版也没有configure，然后重新执行configure，即可生成完整的makefile。首先提前准备好Intel编译器的环境，请根据实际运行环境配置。下载后的文件名为10.4.7，记得重命名。

原创 ShengBTE自动生成CONTROL文件和数据处理脚本

将自动读取CONTROL文件中设置的温度，并扫描当前文件夹中是否有未设置或者其他计算的文件结果。每个温度的处理结果将放置在result文件夹中。数据处理方法，直接python执行。准备文件：力常数文件和结构文件。产生的CONTROL文件。

原创 论文精读：PRL 范德华手性反铁磁体CoTa3S6的全电控切换

在较高温度下，手性磁性相变成共线AFM相，使用TB模型计算的这种温度依赖性行为与之前的实验观察结果[Nat. Commun. 14, 8346 (2023).，Nat. Phys. 19, 961 (2023)]一致，其中在奈尔温度以下出现共线反铁磁有序，并且在T = 25 K时观察到向手性磁性相的磁性转变，表明相互作用Jim在CoTa3S6中形成手性磁性有序中的关键作用。随着温度的升高，这些峰逐渐减弱，并最终在25 K附近消失，这也与输运测量中观察到的转变温度T一致。并对相应的Jim*/t值进行了修正。

原创 如何正确绘制声子谱声学支

可以看到左边Γ-T-Γ的声子谱的频率可以明显对得上右边最低的两条声子谱的频率，这大概率是vaspkit在处理声子边界连续的时候，无法在R点处，找到对应于右侧红色谱线的有效的连续色散，则直接将R点左侧的声学支与右侧的光学支连起来，做了数据作输出。绿色的谱线在从gamma到X路径之前出现了两次，拐点，在Y-Γ-Z的路径上拐的不要太多，这是非常不物理的，而且在求导群速的的时候因为这些奇点的存在，群速度是无法有效求解的，这在本公众号之前的教程中也有提到。声学支无论是在路径中间还是跨路径，都是完整连续的。

原创 比HSE快几十倍高效计算符合实验带隙，Mate-MBJ混合泛函计算

DFT计算时GGA-PBE泛函计算会严重低估带隙已经是共识，但由于其计算的高效以及快捷并保持一定的准确性所以一直被沿用保持，对于部分窄带隙的材料在计算时则会考虑对d轨道+U，或者咬咬牙上HSE杂化泛函，但计算资源会针对原子数量呈指数级增长，而混合泛函不止HSE可实现对于带隙的准确描述。笔者使用经典窄带隙材料SnTe（实验带隙~0.3eV）为案例，来介绍不同算法的计算方法以及耗时。需读入自洽计算WAVECAR和CHGCAR，或从Mate-MBJ自洽计算中读入 CMBJ=值。基本原胞晶体结构如下。

原创 结构优化过程可视化的两种方法

打开之后选择展示每个原子的编号，这时候最上面标题会显示这是第27 个image（从0开始数），所以总共有28个image，也就是说目前这是最后一步。会默认显示结构的Top，Front，Left，Perspective四个方向的视图，在最下方也展示了0-27所有步长的帧，可以选择展示和直接播放。结构优化是DFT计算最基本的一步之一，本文介绍使用两款软件对结构优化的过程进行可视化。打开窗口界面，建议使用MobaXterm连接服务器，xshell大部分无法支持独立界面。打开之后直接把XDARCAR文件拖入，

原创 VASPKIT+VESTA 可视化过渡态迁移路径

同时，因为实际计算中每个image都会进行弛豫，结构中部分原子位移会很大，也可以从pdb文件中只提取目标原子的轨迹再加上一个笼子再展示。收敛后的实际迁移路径文件将保存在neb_finished.pdb文件中，也可以通过VESTA直接打开，读取所有插点位置，并将路径输出为neb_initial.pdb ，待做好初态和末态的结构之后，使用nebmake.pl进行插点，待NEB计算完成后，再次运行vaspkit，输入504。这里插10个点作为演示。

原创 PHONOPY 三步计算拉曼光谱教程

计算完成后，将所有OUTCAR整理或编号，使用phonopy-raman -r 读取所有OUTCAR。然后输入命令phonopy-raman，使用 -d 或 --create-disp 参数来为拉曼计算生成位移结构。--linewidth: 模式线宽（温度效应，需要基于Phono3py计算）。我们使用Si为计算案例，计算获得无虚频的声子谱，同时获得声子态密度。--amplitude: 位移结构步长，默认0.01。--spectrum-range: 光谱频率范围，--output-units 单位。

原创 批次量生成不同方向形变结构脚本

这是一个用于晶体结构分析和应变模拟的Python工具，可以读取VASP格式的POSCAR文件，分析晶体系统类型，并生成不同应变条件下的新POSCAR文件。生成的应变结构文件会保存在指定的输出目录中（默认为"strained_structures"），文件名包含了应变类型和参数信息。执行程序方法，将文章后附的代码写进一个UTF-8格式的文本文件中，重命名为dis-latt_optimized.py。点击continue的yes即可继续进行文件生成。xyz的批次量应变生成。xy的批次量应变生成。

原创 POSCAR分析原子间距键长角度并具可视化脚本

这个POSCAR分析工具是一个基于Python的命令行应用程序，它能够读取VASP的POSCAR文件，进行多种几何和对称性分析，并提供交互式的3D可视化。一个功能强大的POSCAR分析工具，它能够对VASP的POSCAR文件进行全面的晶体结构分析。

原创 一键处理AIMD获得MSD并绘图脚本

VASP的MD计算轨迹文件输出到XDATCAR文件. 通过python代码将XDATCAR 输出到xyz文件,然后根据选定的具体原子来计算其轨迹相对于初始位置一定步长下的演化获得其MSD。选定元素所有原子MSD。部分原子不同方向MSD。

原创 VASPKIT+VESTA可视化AIMD原子运动轨迹

则会提示根据 原子元素符号、序号、层或高度或者自定义SELECTED_ATOMS_LIST文件进行多重设定选取原子，这里选取第33个原子Cu作为展示。分子动力学模拟跑完后，将用 VASPK 快速提取轨迹，再借 VESTA 的把特定原子轨道展示为直观的图像。基于已计算完成的AIMD计算结构，执行VASPKIT命令，选择72 模块。跳过前一千步能量未稳定的区域，以步长50作坐标输出。使用VESTA打开可看到相应原子在晶格中的运动轨迹。结合输入的POSCAR，补全整个结构。

原创 三维可视化MAE绘图脚本

磁各向异性能（Magnetic Anisotropy Energy，简称MAE）是指磁性材料中，不同方向的磁化能量不同，即磁各向异性能描述了材料沿不同方向磁化时的稳定性和易感性。自动搜索当前目录下所有以 "MAE" 开头的数据文件，根据数据列数智能判断是 2D 还是 3D 数据，支持数据插值处理，生成平滑的可视化效果。2D 数据以 3D 坐标系中的饼状平面形式展示，使用相同的颜色映射方案。3D 数据文件 ：需要包含 3 列数据，分别代表 phi 角度、theta 角度和对应的数值。

原创 vaspkit 能带反折叠绘图脚本

掺杂/界面计算必须用超胞 → 布里渊区变小 → 能带被“折叠”到较小路径，出现多余能级，无法与实验 ARPES 或原胞能带直接比较。）对图片的自定义设置非常有限，以及，对于存在空位体系可能出现的非常大展宽的平带，和实际论文展示中对Color bar的需要，于是借助AI工具编写了以下代码。能带反折叠（band unfolding）是一种把超胞折叠能带还原为原胞视角的投影技术，常用于第一性原理计算中处理掺杂、合金、界面、表面等体系。3×3×3超胞反折叠能带。脚本代码 python版。VASPKIT绘图效果。

原创 四态法计算不同近邻DMI相互作用文件生成脚本

本文依旧借助D师傅来完成代码编写和功能完善，

原创 拷打DeepSeek实现自动生成差分电荷计算文件和后处理

echo ST）|vaspkit生成静态自洽计算的INCAR，同时，询问用户是否需要在INCAR中+U或者+SOC，对于需要+U，则执行（echo 101；echo PUST）|vaspkit对于需要+SOC，则执行（echo 101；然后，依据用户选定的结果，将POSCAR拆分为选定原子的结构和排除掉选定原子之后剩余原子的结构，拆分后的结构的晶格常数与拆之前保持完全一致，所有结构原子的坐标也保持不变，然后将 未拆分之前的整体的结构，选定原子的结构，未选定原子的结构分别存放在三个文件夹中。

原创 AIMD后处理脚本绘制原子坐标步进图

提取XDATCAR中某一个原子在每一步下的坐标，并把xyz输出到一个txt中，同时分别绘制xyz和总体的曲线图。运行方式，number为目标原子序数。全部原子输出，假如总共有40个原子。

原创 拷打Deepseek实现自动生成四态法计算海森堡模型多近邻 J 计算文件脚本

下一步,回到生成近邻的文件夹,或者把之前的脚本中,关于生成近邻的文件夹的那一步改到这个位置之前再执行,这时对于每一个近邻,也就是离我们选定的中心原子由近到远的同元素的各个原子,分别从POSCAR中去读取他们的信息,并把每个原子的坐标和他们离中心原子的距离并作远近排序,输出到一个记录文件中,这时,对于第一近邻,按着刚才的POSCAR模版来说,可能是第三个Ni,那么我们在第一近邻的文件夹中,分别再设置两个文件夹,分别取名为updn和dndn,如果需要加SOC计算,则重新执行下面的命令(echo 101;

原创 EPWpy教程：一个脚本完成能带、声子、电声耦合、弛豫时间计算

EPWpy 是一个开源 python 代码，它包装了 EPW 代码以进行自动计算，可使用 Quantum Espresso 和 EPW 自动执行 DFT+EPW 计算。基于jupyter notebook进行代码的分部步进运行，如需一次运行，请将全部代码和操作指令整合为单一脚本后运行。2、根据步骤 1 中定义的属性以及 EPWpy 中默认设置的其他属性，创建 QE 所需的输入文件。在这一步中沿着布里渊区的一些高对称线计算硅的能带结构。第 1 步：均匀布里渊区网格上的声子计算。3、执行 SCF 计算。

原创 EPWpy 安装教程

EPWpy 是一个开源 python 代码，它包装了 EPW 代码以进行自动计算，可使用 Quantum Espresso 和 EPW 自动执行 DFT+EPW 计算。EPW 名称源自“Electron-phonon Wannier”一词，指的是代码采用的 Wannier-Fourier 插值方法。玻尔兹曼输运形式中与温度相关的电子和空穴迁移率。电子-声子相互作用产生的电子和声子自能。电子-声子相互作用产生的声子线宽和寿命。电子-声子相互作用产生的电子线宽和寿命。计算ARPES光谱所需的光谱函数。

原创 VASPKIT模版INCAR笔记

格式：MAGMOM = N*val ...例如 Fe: MAGMOM = 1*5.0 (表示 Fe 初始磁矩 5 μB)或更复杂：MAGMOM = 2*5.0 2*0.0 (两个 Fe 设 5 μB，两个 O 设 0 μB)如果不给，VASP 会默认 1 μB，可能导致收敛慢或错误解。LDAUL = 2 -1 (Orbitals for each species)指定 哪些轨道施加 U：轨道编号规则：-1=不加U, 0=s, 1=p, 2=d, 3=f。4：适合 d 元素（过渡金属）。

原创 QE-EPW电声耦合与超导能隙绘图脚本

通过修改 PREFIX = 'mgb2'，确定相应计算体系，并修改相应温度文件。•超导能隙虚轴各向异性 Δ(iω_n)• α²F(ω) 与累积 λ(ω)• 超导能隙实轴各向异性 Δ(ω)• λ 配对强度对比。

原创 QERaman 拉曼计算流程

QERaman 是专门用于在第一性原理层面计算材料的一阶共振拉曼（Resonance Raman, RR）光谱。它无缝集成 Quantum ESPRESSO 的平面波赝势框架，能够给出激光能量依赖的拉曼强度、峰位和线形，为二维材料、纳米结构、功能分子等体系的光谱解析与实验对比提供直接理论支持。通过plot-raman-polar.ipynb和plot-raman-spectra.ipynb两个脚本进行绘图。生成bands_mat.x，ph_mat.x 和raman.x可执行程序，然后添加到环境变量中。

原创 VESTA √3×√3倍扩胞（非整数倍扩胞）教程

然后选择合适坐标原点并标出超胞的a*和b*矢量（不同超胞选框以及不同坐标原点下的矢量可能有不同对应关系）确认后，将Boundary的x((max)和y(max)更改为1，则可获得√3×√3倍晶胞的示意图。以扩√3×√3倍晶胞为目的，我们先将晶胞扩为3×3倍，以便可视化√3×√3倍晶胞的晶格矢量。其他倍数的尤其非整数倍超晶胞，只要确定晶格矢量之间的直接对应关系，便可获得。手动更改x((max)和y(max)为3 并确认。3×3倍超胞示意图如下，这里选框√3×√3倍晶胞。点开Transform。

原创 mpiPyMC 铁磁铁电相变模拟

mpiPyMC 是一个基于 Python 编写的支持MPI 并行 Metropolis 算法的 2D 蒙特卡洛模拟工具箱，能够一键跑 Ising 模型和铁电/铁磁相变模拟。Landau-Ginzburg 公式。python环境准备。

原创 AMSET计算材料形变势迁移率以及数据处理

AMSET是一款专为计算电子输运性质而设计的开源软件包，可根据第一性原理输入计算固态半导体和绝缘体载流子散射率，广泛应用于新能源材料和电子器件的研究。AMSET扩展了现有的极性和非极性电子-声子耦合、离子化杂质和基于各向同性能带结构的压电散射机制的公式以支持高度各向异性的材料，可在高通量计算工作流程中使用，以精确筛选载流子迁移率、寿命和热电功率。本次实操，我们以砷化镓（GaAs）为例，基于超算互联网使用AMSET计算得到形变势和不同散射机制下载流子迁移率流程，并处理获得热电材料相关输运性质。

原创 WannierTools 输入文件wt.in简单介绍

NP ：在 SlabSS_calc= T、SlabArc_calc=T、SlabSpintexture_calc=T 时使用。Wannier90 中的默认顺序是 “s”， “pz”， “px”， “py”， “dz2”， “dxz”， “dyz”， “dx2-y2”， “dxy”Gap_threshold ： 当进行能隙计算（如 BulkGap_cube_calc=T、BulkGap_plane_calc=T）时。E_arc ： 用于计算费米弧的能量， SlabArc_calc = T时使用。

原创 基于Phonopy的ZrSiS材料拉曼活性计算和振动模式分析

原文链接：本内容基于超算互联网超算平台进行计算和数据处理。

原创 pyALPS软件快速安装 与2D Ising 磁化相变模拟

pyALPS是基于ALPS（Algorithms and Libraries for Physics Simulations）软件开发的python版本。绘制连通磁化率（connected susceptibility）使用 2d Ising 模型示例，从有限尺寸仿真中检测二阶相变。python版本软件包安装环境如下。将连接磁化率和比热拟合为L的函数。磁化率变化为(T−Tc)/Tc。获得磁化强度、磁化率和比热。Binder累积量的数据折叠。基础输入参数并进行运算。