计算化学公社

标题: 求助：vasp静电势可以用multiwfn做吗？ [打印本页]

作者
Author: ymeng 时间: 2021-10-11 09:25
标题: 求助：vasp静电势可以用multiwfn做吗？
最近在用vasp做一个二维材料，现在想分析静电势，纠结在用高斯的PBC，但是感觉大家都不推荐，有没有方法可以把vasp的结果用multiwfn直接分析？谢谢谢谢

作者
Author: sobereva 时间: 2021-10-11 13:57
Multiwfn不能对周期性体系算静电势，哪怕是载入Gaussian的PBC任务产生fch文件。但可以载入第一性原理程序产生的静电势格点文件（如CP2K产生的静电势的cub文件、VASP在LVHAR=.TRUE.时产生的LOCPOT）进行绘图、做某些分析。具体怎么做看具体情况，分析什么

作者
Author: ymeng 时间: 2021-10-11 14:36

sobereva 发表于 2021-10-11 13:57
Multiwfn不能对周期性体系算静电势，哪怕是载入Gaussian的PBC任务产生fch文件。但可以载入第一性原理程序产 ...

那社长，请问用LOCPOT联合Multiwfn能够得到哪些有用的信息呢？我也只是在寻找能够解释我目前产生现象的原因，也只有做出来结果才知道对自己有没有用。

作者
Author: sobereva 时间: 2021-10-11 19:54

ymeng 发表于 2021-10-11 14:36
那社长，请问用LOCPOT联合Multiwfn能够得到哪些有用的信息呢？我也只是在寻找能够解释我目前产生现象的原 ...

问得太空泛，没法具体回答

作者
Author: ymeng 时间: 2021-10-11 19:59

sobereva 发表于 2021-10-11 19:54
问得太空泛，没法具体回答

我最想得到直观的静电势图

作者
Author: sobereva 时间: 2021-10-11 20:07

ymeng 发表于 2021-10-11 19:59
我最想得到直观的静电势图

Multiwfn载入LVHAR=.TRUE.时的LOCPOT，主功能13里用选项0导出静电势负值的cub文件
然后Multiwfn载入CHGCAR，主功能13里用选项0导出电子密度的cub文件
最后把这两个文件都载入VMD，用电子密度的cub文件显示等值面，并依据静电势负值的cub文件对其着色就完了

VMD里的操作参考
基于Multiwfn产生的cube文件在VMD和GaussView中绘制填色等值面图的方法
http://sobereva.com/402（http://bbs.keinsci.com/thread-7756-1-1.html）

上述做法没实际试过，但原理上是行得通的

作者
Author: ymeng 时间: 2021-10-11 20:40

sobereva 发表于 2021-10-11 20:07
Multiwfn载入LVHAR=.TRUE.时的LOCPOT，主功能13里用选项0导出静电势负值的cub文件
然后Multiwfn载入CHGC ...

感谢社长，我这就试一下！！并给您反馈

作者
Author: ymeng 时间: 2021-10-12 09:14

sobereva 发表于 2021-10-11 20:07
Multiwfn载入LVHAR=.TRUE.时的LOCPOT，主功能13里用选项0导出静电势负值的cub文件
然后Multiwfn载入CHGC ...

社长，那自旋极化的情况，LOCPOT直接用alpha电子吗？还是要把alpha,beta电子分开讨论

作者
Author: ymeng 时间: 2021-10-12 14:36

sobereva 发表于 2021-10-11 20:07
Multiwfn载入LVHAR=.TRUE.时的LOCPOT，主功能13里用选项0导出静电势负值的cub文件
然后Multiwfn载入CHGC ...

再问一下社长，我得到的极值已经上万Kcal了，是不是Multiwfn不能做周期性的极值？

作者
Author: sobereva 时间: 2021-10-13 04:12

ymeng 发表于 2021-10-12 09:14
社长，那自旋极化的情况，LOCPOT直接用alpha电子吗？还是要把alpha,beta电子分开讨论

用总电子（alpha+beta）对应的静电势

作者
Author: sobereva 时间: 2021-10-13 04:14

ymeng 发表于 2021-10-12 14:36
再问一下社长，我得到的极值已经上万Kcal了，是不是Multiwfn不能做周期性的极值？

“做周期性的极值”语义不明
没细节没法说

前面一直说的是VMD里绘图，还没牵扯到表面静电势极值点搜索的事

作者
Author: 卡开发发 时间: 2021-10-13 06:38

ymeng 发表于 2021-10-11 20:40
感谢社长，我这就试一下！！并给您反馈

没那么复杂，有LOCPOT和CHGCAR直接用VESTA或VMD就直接能做，犯不上做转换。

方案1，用VESTA。先把CHGCAR拽到VESTA，然后Edit->Edit Data->Volumetric Data，点Surface coloring旁的Import导入LOCPOT就行。

方案2，你可以直接用VMD来完成，类似于RDG填色图那样做，就是等值面采用CHGCAR替换RDG网格的，填色采用LOCPOT替换sign(l2)rho的网格，VMD我记得是支持CHGCAR的格式（但不确定是否能正确支持，因为涉及到单位换算）。

另外要注意的是，周期体系因为涉及到电荷重整化的问题，解出来的静电势被平移了一个未知的常数，所以先要确定体系的真空能级。对二维材料来说，通常确定的方法就是计算z方向的平均静电势，取其真空区域平缓段的能级作为其真空能级，将真空能级按0做参考平移整个静电势。二维材料上下不对称有偶极矩的情况会比较难整，不过近年来也有一些方法，这里暂时不过多介绍。

作者
Author: ymeng 时间: 2021-10-13 09:10

sobereva 发表于 2021-10-13 04:14
“做周期性的极值”语义不明
没细节没法说

社长，我是想用multiwfn找一下我这个二维材料体系静电势的极值，但是我放进multiwfn里按照教程得到的结果太大了，有几万KCAL，所以我想问下，multiwfn是不是不能找周期性的静电势极值?

作者
Author: ymeng 时间: 2021-10-13 09:10

卡开发发发表于 2021-10-13 06:38
没那么复杂，有LOCPOT和CHGCAR直接用VESTA或VMD就直接能做，犯不上做转换。

方案1，用VESTA。先把CHGC ...

谢谢卡卡大人

作者
Author: sobereva 时间: 2021-10-14 00:53

ymeng 发表于 2021-10-13 09:10
社长，我是想用multiwfn找一下我这个二维材料体系静电势的极值，但是我放进multiwfn里按照教程得到的结果 ...

肯定操作过程不对

对于只有电子密度和静电势格点文件的情况，怎么做表面静电势极值点搜索Multiwfn手册里专门写了

(, 下载次数 Times of downloads: 58)

作者
Author: ymeng 时间: 2021-10-16 22:26

sobereva 发表于 2021-10-14 00:53
肯定操作过程不对

对于只有电子密度和静电势格点文件的情况，怎么做表面静电势极值点搜索Multiwfn手册 ...

社长我又带着问题来了。
1.对于自旋极化的情况，在Multiwfn上传LOCPOT时，显示的是是否要上传beta电子代替alpha电子？这里不应该是两种电子都要选择吗？ (, 下载次数 Times of downloads: 35) 2.按照手册得到了几种pdb文件，传到VMD，这个报错，是我之前的算错了吗 (, 下载次数 Times of downloads: 32)
3.最终画完的图变成这样了。。。 (, 下载次数 Times of downloads: )

作者
Author: sobereva 时间: 2021-10-16 22:50

ymeng 发表于 2021-10-16 22:26
社长我又带着问题来了。
1.对于自旋极化的情况，在Multiwfn上传LOCPOT时，显示的是是否要上传beta电子代 ...

哪来的上传（upload），load明明是“载入”

1 LVHAR怎么设的？

2 不用管

3 把显示方式调整合适再说
关了GLSL，用points显示

作者
Author: annaqz 时间: 2021-11-27 16:42

sobereva 发表于 2021-10-11 20:07
Multiwfn载入LVHAR=.TRUE.时的LOCPOT，主功能13里用选项0导出静电势负值的cub文件
然后Multiwfn载入CHGC ...

社长，主功能13是13 Process grid data (No grid data is presented currently)吗？下载的是最新版的Multiwfn，导入计算得到的LOCPOT或者CHGCAR,选择13，enter后报错, Error: Grid data has not been loaded or generated! If you want to load a grid data file now, input its path, e.g. C:\nico.cub, else input 0 to return。那这个cub文件应该怎么操作才能产生呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2021-11-28 14:19

annaqz 发表于 2021-11-27 16:42
社长，主功能13是13 Process grid data (No grid data is presented currently)吗？下载的是最新版的Mult ...

对照你的Multiwfn的更新日期和官网上的日期判断是否是最新版

作者
Author: annaqz 时间: 2021-11-29 09:22

sobereva 发表于 2021-11-28 14:19
对照你的Multiwfn的更新日期和官网上的日期判断是否是最新版

是最新版呀。我就是在Multiwfn官网下载的，这个最新更新的版本Last update: 2021-Nov-28。貌似我这边vasp的相关文件处理都有点问题，不知道咋回事

作者
Author: ymeng 时间: 2021-11-29 10:27

annaqz 发表于 2021-11-29 09:22
是最新版呀。我就是在Multiwfn官网下载的，这个最新更新的版本Last update: 2021-Nov-28。貌似我这边vasp ...

大概率是你文件没传成果吧，你再试试。

作者
Author: annaqz 时间: 2021-11-29 13:42

ymeng 发表于 2021-11-29 10:27
大概率是你文件没传成果吧，你再试试。

我用的Multiwfn的windows版本，别的文件貌似是没有问题的，有点迷反正。我再研究研究。

作者
Author: sobereva 时间: 2021-11-29 17:43

annaqz 发表于 2021-11-29 09:22
是最新版呀。我就是在Multiwfn官网下载的，这个最新更新的版本Last update: 2021-Nov-28。貌似我这边vasp ...

把文件压缩后上传，超过5MB就传网盘，不看文件没法判断

作者
Author: Ldd 时间: 2024-3-13 16:57

卡开发发发表于 2021-10-13 06:38
没那么复杂，有LOCPOT和CHGCAR直接用VESTA或VMD就直接能做，犯不上做转换。

方案1，用VESTA。先把CHGC ...

感谢你的方法，请问在vesta怎么调出右侧的等值线标签啊

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-3-13 18:41

Ldd 发表于 2024-3-13 16:57
感谢你的方法，请问在vesta怎么调出右侧的等值线标签啊

你指的是color bar？那个你从2D display截来一个PS上去好了。

作者
Author: Lily酱 时间: 2024-4-10 13:31

卡开发发发表于 2021-10-13 06:38
没那么复杂，有LOCPOT和CHGCAR直接用VESTA或VMD就直接能做，犯不上做转换。

方案1，用VESTA。先把CHGC ...

老师您好，我想问一下QE有没有类似LOCPOT和CHGCAR的方式画静电势分布图呀

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-4-10 14:49

Lily酱发表于 2024-4-10 13:31
老师您好，我想问一下QE有没有类似LOCPOT和CHGCAR的方式画静电势分布图呀

那当然有，你可以用pp.x导出密度和静电势的xsf文件，然后用vesta进行画图。你看你现在做到哪一步做不下去我们再交流。

作者
Author: Lily酱 时间: 2024-4-10 15:21

卡开发发发表于 2024-4-10 14:49
那当然有，你可以用pp.x导出密度和静电势的xsf文件，然后用vesta进行画图。你看你现在做到哪一步做不下去 ...

我刚刚开始学QE，是不是先结构优化后，用优化后的结构再自洽计算，然后再用pp.x输出密度和静电势？但我就是不知道①怎么导出优化后的结构做自洽计算；②静电势是用plot_num的11吗？那密度是用0吗？；③xsf文件格式需要怎么生成呀？我只会cube的

我在别的贴子里看到是不是用PW/tools/pwo2xsf将out文件转换为xsf格式，再pp后处理这样？这个pwo2xsf是QE自带的吗？；④然后之后有这两个文件的操作是不是就和LOCPOT和CHGCAR一样了？

作者
Author: Lily酱 时间: 2024-4-10 15:35

卡开发发发表于 2024-4-10 14:49
那当然有，你可以用pp.x导出密度和静电势的xsf文件，然后用vesta进行画图。你看你现在做到哪一步做不下去 ...

不好意思老师，我刚开始学，所以问题太多了

作者
Author: Lily酱 时间: 2024-4-10 21:44

卡开发发发表于 2024-4-10 14:49
那当然有，你可以用pp.x导出密度和静电势的xsf文件，然后用vesta进行画图。你看你现在做到哪一步做不下去 ...

老师，我尝试画了一个简单二氧化硅原胞的，用的我给您发的步骤，不知道为什么和VASP整出来的不一样？其中0导出的电荷密度和11导出的静电势都是cube文件
静电势分布
https://www.alipan.com/s/75d7FoXyqEP
点击链接保存，或者复制本段内容，打开「阿里云盘」APP ，无需下载极速在线查看，视频原画倍速播放。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-4-11 02:08

Lily酱发表于 2024-4-10 15:21
我刚刚开始学QE，是不是先结构优化后，用优化后的结构再自洽计算，然后再用pp.x输出密度和静电势？但我就 ...

1、优化后的结构一般在pw的out文件比较靠后的位置，输出格式几乎和输入的格式接近，这样你只要将原本的输入文件复制一份微调（如结构优化改成自洽），然后将out里面最后的结构信息直接复制粘贴到改过的输入文件中继续进行计算即可。
2、plot_num对密度用0，静电势用11。
3、用cube也可以，本质上没什么不同。原则上，可以用output_format，5=cube，6=xsf。
4、之后操作没什么不同。

另:*.vesta的网格数据必须带着原始的cube、xsf一起传其他人才能看到你的网格数据，实在不行你可以截图，我这我们私下讨论。不一样的原因比较多，需要逐一排查。

作者
Author: Lily酱 时间: 2024-4-11 11:21
本帖最后由 Lily酱于 2024-4-11 11:24 编辑

卡开发发发表于 2024-4-11 02:08
1、优化后的结构一般在pw的out文件比较靠后的位置，输出格式几乎和输入的格式接近，这样你只要将原本的输 ...

老师您好，我根据您的步骤和教程导出了xsf文件，将out的xsf文件导入VESTA，然后在volumetric Data里将密度导入Isosurface，将静电势导入Surface coloring，得到了静电势分布。我将VASp和QE做出的原文件xsf和做好的图都放在云盘里，请您帮我看一下，谢谢老师！不知道是不是因为VASP的只是结构优化了，而QE是结构优化+SCF计算了的原因。VASP做出来氧原子是蓝色，QE做出来是红色的
静电势
https://www.alipan.com/s/TqkXfqcuywC
点击链接保存，或者复制本段内容，打开「阿里云盘」APP ，无需下载极速在线查看，视频原画倍速播放。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-4-11 13:06

Lily酱发表于 2024-4-11 11:21
老师您好，我根据您的步骤和教程导出了xsf文件，将out的xsf文件导入VESTA，然后在volumetric Data里将密 ...

我拿你的数据测试下来基本大差不差，等值面你不要设置到很大（例如0.05），那样会靠近原子芯很近，而因为赝势/PAW的差异原子芯附近的静电势数据不同程序给出来的就是不一样的。

作者
Author: Lily酱 时间: 2024-4-11 13:20

卡开发发发表于 2024-4-11 13:06
我拿你的数据测试下来基本大差不差，等值面你不要设置到很大（例如0.05），那样会靠近原子芯很近，而因为 ...

好的谢谢老师！我还有一个问题，就是我想做二氧化硅表面吸附分子，但是XRD测出来是无定形的二氧化硅，是不是就不能用晶体切面再建真空层的模型了？如果是无定形二氧化硅是不是就不能用QE了？（因为我看教程上说QE适用于周期性体系，且要开对称性）那这种情况怎么处理比较好呢？

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-4-11 13:25
本帖最后由卡开发发于 2024-4-11 13:28 编辑

Lily酱发表于 2024-4-11 13:20
好的谢谢老师！我还有一个问题，就是我想做二氧化硅表面吸附分子，但是XRD测出来是无定形的二氧化硅，是 ...

无定型（非晶或是说玻璃态）的计算比较困难，通过量子化学方法很难进行处理，这种情况一般我都劝退。如果吸附的分子不牵扯到成断键，也许使用力场/神经网络势可以作为一种选择，然后要做比较大尺寸的模型（估计这时候晶面可能都没办法定义），但这种体系我没有什么经验，给不了太好的建议。

作者
Author: Lily酱 时间: 2024-4-11 13:32

卡开发发发表于 2024-4-11 13:25
无定型（非晶或是说玻璃态）的计算比较困难，通过量子化学方法很难进行处理，这种情况一般我都劝退。如果 ...

好的！谢谢老师！还有一个小问题，就是QE计算的话对称性是必须打开的吗？那如果晶体表面吸附分子了不是就不对称了吗？还需要打开对称性吗？

作者
Author: Lily酱 时间: 2024-4-11 15:24

卡开发发发表于 2024-4-11 13:06
我拿你的数据测试下来基本大差不差，等值面你不要设置到很大（例如0.05），那样会靠近原子芯很近，而因为 ...

对了老师，是不是CP2K也可以类比类似的方法输出了结构xsf文件、静电势和密度的cube文件，用QE一样的操作在VESTA里画静电势图？

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-4-11 19:19

Lily酱发表于 2024-4-11 15:24
对了老师，是不是CP2K也可以类比类似的方法输出了结构xsf文件、静电势和密度的cube文件，用QE一样的操作 ...

可以。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-4-11 19:20

Lily酱发表于 2024-4-11 13:32
好的！谢谢老师！还有一个小问题，就是QE计算的话对称性是必须打开的吗？那如果晶体表面吸附分子了不是就 ...

不是必须打开，甚至特定的情况要关闭，这个问题具体要看研究的体系。

作者
Author: Lily酱 时间: 2024-4-11 19:43

卡开发发发表于 2024-4-11 19:20
不是必须打开，甚至特定的情况要关闭，这个问题具体要看研究的体系。

非常感谢老师！

作者
Author: 浩爷宝 时间: 2024-5-10 17:07

卡开发发发表于 2021-10-13 06:38
没那么复杂，有LOCPOT和CHGCAR直接用VESTA或VMD就直接能做，犯不上做转换。

方案1，用VESTA。先把CHGC ...

卡大，想请问一下有没有碰到VESTA导入CHGCAR和LOCPOT然后就崩掉的情况吖，分别单独导入都没事Import之后就崩了

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-5-11 00:10

浩爷宝发表于 2024-5-10 17:07
卡大，想请问一下有没有碰到VESTA导入CHGCAR和LOCPOT然后就崩掉的情况吖，分别单独导入都没事Import之后 ...

没遇到过这种情况，如果实在不行你可以试试用VMD或者GV画（不过GV的性能大概率会比较感人），其实可选的程序还很多，操作都比较相似。

作者
Author: KP-wooo 时间: 2024-5-12 12:35

ymeng 发表于 2021-10-16 22:26
社长我又带着问题来了。
1.对于自旋极化的情况，在Multiwfn上传LOCPOT时，显示的是是否要上传beta电子代 ...

"1.对于自旋极化的情况，在Multiwfn上传LOCPOT时，显示的是是否要上传beta电子代替alpha电子？这里不应该是两种电子都要选择吗？"
请问这种情况改怎么处理呢

作者
Author: ginlpein 时间: 2024-7-9 03:04

卡开发发发表于 2021-10-13 06:38
没那么复杂，有LOCPOT和CHGCAR直接用VESTA或VMD就直接能做，犯不上做转换。

方案1，用VESTA。先把CHGC ...

老师方便详细讲一下电荷重整化引起的常数该如何扣除的问题吗？您提到的真空能级在VASP或CP2K里面具体该做哪类计算？
近期模拟一个材料，我做二维单分子层(上下偶极不对称)slab模型(15A真空层)的时候绘制的ESP没什么大问题，但单分子层在Z方向堆叠形成孔道后，ESP的0点就明显发生了漂移，我希望是能够考察孔道内的静电势，请问该如何正确的去扣掉这个周期性导致的背景？

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-7-9 11:08

ginlpein 发表于 2024-7-9 03:04
老师方便详细讲一下电荷重整化引起的常数该如何扣除的问题吗？您提到的真空能级在VASP或CP2K里面具体该做 ...

前面提到了要先得到xy平均后的静电势V(z)，然后找V(z)平缓段。如果是三维周期边界的结构，可能定不出这个0点只能通过其他方法对能级进行间接对齐。

作者
Author: ginlpein 时间: 2024-7-9 15:42

卡开发发发表于 2024-7-9 11:08
前面提到了要先得到xy平均后的静电势V(z)，然后找V(z)平缓段。如果是三维周期边界的结构，可能定不出这个 ...

嗯,感谢老师解答。另外，能劳烦老师简单讲一下三维周期性边界的思路吗？
我现在计算的由二维片层叠起来的三位孔道材料，计算上确实需要做三维周期性模型。而且，根据需求还要对几种不同材料的孔道进行静电势对比，所以得对每一种模型的都扣真空能级。您看用怎样的思路处理可以对比的准一些？

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-7-9 16:43

ginlpein 发表于 2024-7-9 15:42
嗯,感谢老师解答。另外，能劳烦老师简单讲一下三维周期性边界的思路吗？
我现在计算的由二维片层叠起来 ...

常见的其中一种办法是通过二维的体系定下来芯电子相对真空能级的位置，再用三维体系的芯电子去对齐二维体系的，但适用面比较狭窄。

作者
Author: ginlpein 时间: 2024-7-10 15:28

卡开发发发表于 2024-7-9 16:43
常见的其中一种办法是通过二维的体系定下来芯电子相对真空能级的位置，再用三维体系的芯电子去对齐二维体 ...

感谢老师！成功解决了～
另外想向老师讨教一下，周期性体系真空能级求解有没什么囊括比较好的review或资料？
听您解答，似乎不同结构特征都要采取不同的方法来差减常数，我以后可能会做不少不同类型孔道内壁静电势的比较，希望能全面学习一下～

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-7-10 20:46

ginlpein 发表于 2024-7-10 15:28
感谢老师！成功解决了～
另外想向老师讨教一下，周期性体系真空能级求解有没什么囊括比较好的review或资 ...

这方面没有，可能需要了解一些相关理论才行。

作者
Author: ginlpein 时间: 2024-7-12 02:32

卡开发发发表于 2024-7-10 20:46
这方面没有，可能需要了解一些相关理论才行。

感谢卡开发发老师！
那我就争取逐步一点一点从基础啃起来~

作者
Author: liuzl 时间: 2024-11-9 14:45

卡开发发发表于 2021-10-13 06:38
没那么复杂，有LOCPOT和CHGCAR直接用VESTA或VMD就直接能做，犯不上做转换。

方案1，用VESTA。先把CHGC ...

老师您好，请问用VESTA绘制静电势导入LOCPOT时operation应该选择哪个选项呢?

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-11-9 14:55
本帖最后由卡开发发于 2024-11-9 14:58 编辑

liuzl 发表于 2024-11-9 14:45
老师您好，请问用VESTA绘制静电势导入LOCPOT时operation应该选择哪个选项呢?

如果你只是看静电势等值面，未导入网格的话add或subtract或者replace都可以，导入的话你可以replace，或者索性直接把LOCPOT从文件夹（或是说windows资源管理器）拽到VESTA界面也OK。
如果你是看静电势值在密度等值面的映射，你应该在体数据当中的surface coloring当中导入LOCPOT数据，此时也是add或subtract或者replace都可以。

作者
Author: liuzl 时间: 2024-11-9 15:01

卡开发发发表于 2024-11-9 14:55
如果你只是看静电势等值面，未导入网格的话add或subtract或者replace都可以，导入的话你可以replace，或 ...

好的，谢谢您的解答

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