shengBTE所需的3阶力常数文件格式为FORCE_CONSTANTS_3RD, 想要得知所有力常数数值与原子间距的变化关系,或者输出更小截断半径下新的FORCE_CONSTANTS_3RD以验证热导率随截断半径的变化,需要分析FORCE_CONSTANTS_3RD内数据,这里提供一个PYTHON脚本,能够读取FORCE_CONSTANTS_3RD文件,并绘制力常数强度和原子间距的散点图,以及输出新的截断半径下的力常数文件,供大家参考,注意python的缩进。
#####################para_constants bohr2ang=0.529177210 rhy2ev=13.60569193 ? #1 Ry = 1/2 Ha = 13.60569193 eV ##################################### import os import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt ###################### #输入1:力常数文件所在目录 filepath=R"填入总路径"? ifc3_std_filename=filepath+'/'+'FORCE_CONSTANTS_3RD' #输入2:为了计算间距,需要输入uc内原子坐标索引(为XYZ下单位angstrom),同vesta用.xyz格式 uc_xyz=[[5.654830126,1.395610194,1.885231820], \ ? [7.273416028,4.199308702,1.885231820],\ ? [4.036048945,4.199421446,1.885231820],\ ? [5.654700060,5.133874941 , 3.114744400],\ ? [4.035983972,2.330176433, ?3.114744400],\ ? [7.273416149 , 2.330176433 , 3.114744400],\ ? [1.885025911, ?1.088320217 , 2.486000000],\ ? [9.424374089 , 5.441164917 , 2.514000000] \ ] #输入3:设置新的cutoff,输出相应的3阶力常数 ifc3_new_cut=6.0 ?#新的截断半径 ifc3_cut_filename=filepath+'/'+'FORCE_CONSTANTS_3RD_cut' ?#新的力常数文件 ############################# ifc3_std=[] #3阶力常数的读取 ifc3_file=open(ifc3_std_filename,'r') ifc3_line=ifc3_file.readlines() ifc3_file.close() # #格式1行为总块数,空行,块(1序号2行3列超胞索引1行原胞原子索引27行4值),每个块前有空行 #块数目 temp_line=ifc3_line[0].split() ifc3_b_num=int(temp_line[0]) #读取块,转为同输入1的ifc_res列表 ifc3_sc=[] ?#字符串,1重为所有块,2重为2个相对晶格矢的行字符串,两个字符串 ifc3_name=[] #为原胞3原子索引,字符串 ifc3_val=[] ? ?#27数值 for m1 in range(len(ifc3_line)-1): ?#排除第一行的总数目 ? ? temp_line=ifc3_line[m1+1].split()? ? ? if temp_line and len(temp_line)==1: ? ? ? ? #块的开始 ? ? ? ? temp_line1=ifc3_line[m1+1+3].strip() ? ? ? ? ifc3_name.append(temp_line1) ? ? ? ? temp_line2=ifc3_line[m1+1+1].strip() ? ? ? ? temp_line3=ifc3_line[m1+1+2].strip() ? ? ? ? ifc3_sc.append([temp_line2,temp_line3]) ? ? ? ? val_temp=[] ? ? ? ? for m2 in range(27): ? ? ? ? ? ? temp_line4=ifc3_line[m1+1+4+m2].split() ? ? ? ? ? ? val_temp.append(float(temp_line4[3])) ? ? ? ? ifc3_val.append(val_temp) ### ifc3_std=[ifc3_b_num,ifc3_sc,ifc3_name,ifc3_val] ? ? ? ?? ######################分析标准文件间距与 #ifc3_std=[ifc3_b_num,ifc3_sc,ifc3_name,ifc3_val] ifc3_len=[] ?#1重为块索引,2重为2和3原子索引以及最大值,共3值 ifc3_max_val=[] for k1 in range(ifc3_std[0]): ? ? temp1=ifc3_std[1][k1][0].split() ? ? temp2=ifc3_std[1][k1][1].split() ? ? a2_sc=[float(temp1[0]),float(temp1[1]),float(temp1[2])] ? ? a3_sc=[float(temp2[0]),float(temp2[1]),float(temp2[2])] ? ? temp3=ifc3_std[2][k1].split() ? ? a1_ind=int(temp3[0])-1 ? ? a2_ind=int(temp3[1])-1 ? ? a3_ind=int(temp3[2])-1 ? ? a21_xyz=[uc_xyz[a2_ind][0]-uc_xyz[a1_ind][0],uc_xyz[a2_ind][1]-uc_xyz[a1_ind][1],uc_xyz[a2_ind][2]-uc_xyz[a1_ind][2]] ? ? a31_xyz=[uc_xyz[a3_ind][0]-uc_xyz[a1_ind][0],uc_xyz[a3_ind][1]-uc_xyz[a1_ind][1],uc_xyz[a3_ind][2]-uc_xyz[a1_ind][2]] ? ? d21=[a2_sc[0]+a21_xyz[0],a2_sc[1]+a21_xyz[1],a2_sc[2]+a21_xyz[2]] ? ? d31=[a3_sc[0]+a31_xyz[0],a3_sc[1]+a31_xyz[1],a3_sc[2]+a31_xyz[2]] ? ? d21_len=(d21[0]**2+d21[1]**2+d21[2]**2)**0.5 ? ? d31_len=(d31[0]**2+d31[1]**2+d31[2]**2)**0.5 ? ? d_max=max([abs(d21_len),abs(d31_len)]) ? ? d_now=[d21_len,d31_len,d_max] ? ? ifc3_len.append(d_now) ? ? ###找到每个块27值的最大值 ? ? val=[abs(x) for x in ifc3_std[3][k1]] ? ? val_max=max(val) ? ? ifc3_max_val.append(val_max) ### ######绘图 x_d=[x[2] for x in ifc3_len] y_d=ifc3_max_val cut_res=[x_d,y_d] plt.scatter(x_d,y_d,s=5,c="r") plt.xlabel('std_res:x_max(d12 vs d13) VS y_max(27-val)') plt.show() ############筛选ifc3_std的三阶力常数,用ifc3_new_cut #ifc3_std=[ifc3_b_num,ifc3_sc,ifc3_name,ifc3_val] ifc3_cut_num=0 ifc3_sc_cut=[] ifc3_name_cut=[] ifc3_val_cut=[] #ifc3_len--------ifc3_max_val? for k1 in range(ifc3_std[0]): ? ? if ifc3_len[k1][2]<=ifc3_new_cut: ? ? ? ? ifc3_sc_cut.append(ifc3_std[1][k1]) ? ? ? ? ifc3_name_cut.append(ifc3_std[2][k1]) ? ? ? ? ifc3_val_cut.append(ifc3_std[3][k1]) ? ? ? ? ifc3_cut_num=ifc3_cut_num+1 ifc3_cut=[ifc3_cut_num,ifc3_sc_cut,ifc3_name_cut,ifc3_val_cut] #输出3阶力常数 ifc3_new_file=open(ifc3_cut_filename,'w') #ifc3_tot=[ifc3_b_num,ifc3_sc,ifc3_name,ifc3_val] print(" %d "%(ifc3_cut[0]),file=ifc3_new_file) #print(" ",file=ifc3_new_file) for kk1 in range(ifc3_cut[0]): ? ? print(" ",file=ifc3_new_file) ? ? print(" %d"%(kk1+1),file=ifc3_new_file) ? ? print("%s"%(ifc3_cut[1][kk1][0]),file=ifc3_new_file) ? ? print("%s"%(ifc3_cut[1][kk1][1]),file=ifc3_new_file) ? ? print(" %s"%(ifc3_cut[2][kk1]),file=ifc3_new_file) ? ? #27值 ? ? pp0=0 ? ? for pp1 in range(3): ? ? ? ? for pp2 in range(3): ? ? ? ? ? ? for pp3 in range(3): ? ? ? ? ? ? ? ? be_str=' '+repr(pp1+1)+' '+repr(pp2+1)+' '+repr(pp3+1)+' ' ? ? ? ? ? ? ? ? be_val=ifc3_cut[3][kk1][pp0] ? ? ? ? ? ? ? ? pp0=pp0+1 ? ? ? ? ? ? ? ? print("%s %.14f"%(be_str,be_val),file=ifc3_new_file) ifc3_new_file.close()
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