计算化学公社

标题: Multiwfn处理CUBE文件得到平面平均电荷密度差数据的单位问题 [打印本页]

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Author: lrh4 时间: 2025-10-18 15:35
标题: Multiwfn处理CUBE文件得到平面平均电荷密度差数据的单位问题
我使用CP2K计算了一个异质结结构（结构优化后进行ENERGY 计算，输出关于包含电荷密度和静电势的CUBE文件），然后使用Multiwfn处理该异质结的各部分cube文件（整体减去A和B部分）得到密度差格点数据.cub文件。请参考社长的文章《使用CP2K结合Multiwfn绘制密度差图、平面平均密度差曲线和电荷位移曲线》（http://sobereva.com/638）。

然后，使用Multiwfn载入这个电荷密度差格点数据.cub --> 功能13（Process grid data） --> 功能18（Plot (local) integral curve or plane-averaged in X/Y/Z direction） -->选择 z direction --> ENTER --> 功能9 （Export data of plane-averaged curve to pleavgcurve.txt in current folder），得到关于平面平均电荷密度差Δρ(z)曲线。但是数据的单位是atomic unit，我查阅Multiwfn手册 2.6 Real space functions部分得知，“Atomic unit for electron density can be explicitly written as 1/Bohr⁻3” , 由于在原子单位制中，基本电荷e 通常被设为1，那么平面平均电荷密度差Δρ(z)的单位最终是 e/Bohr⁻3吗? 只需要将Bohr转换为 Å 吗？这倒与文献中的平面平均电荷密度差的单位 e/Å3 一致。请教各位老师同学，我这样的理解对吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2025-10-19 06:01
电子（数）密度的单位是 1/(长度单位^3)，当长度单位为Bohr时，也对应a.u. （截图里手册有个笔误，-3应为3）

e是基元电荷量，对应于质子带电量，原子单位下的电荷密度是e/(长度单位^3)。这和电子（数）密度不是一回事，且和电子电荷密度是负数的关系（一个电子带-e电荷量）。一些文献作者没搞清楚，或者e的指代不是一般意义的

作者
Author: lrh4 时间: 2025-10-23 21:35
本帖最后由 lrh4 于 2025-10-23 21:40 编辑

sobereva 发表于 2025-10-19 06:01
电子（数）密度的单位是 1/(长度单位^3)，当长度单位为Bohr时，也对应a.u. （截图里手册有个笔误，-3应为3 ...

社长大人，我还是没有明白在Multiwfn处理出来的plane-averaged curve数据是什么单位？比如Multiwfn界面显示 Minimum and maximum of plane-averaged curve: -0.39215082E-03 0.26739278E-03，这里的数值的单位是什么？ 1/Bohr还是1/Bohr³ 呢？（载入的cub数据是已经进行电荷密度差分AB-A-B处理的异质结电荷密度）

作者
Author: sobereva 时间: 2025-10-24 01:58

lrh4 发表于 2025-10-23 21:35
社长大人，我还是没有明白在Multiwfn处理出来的plane-averaged curve数据是什么单位？比如Multiwfn界面显 ...

如果电子密度格点数据是Multiwfn自己基于波函数计算出来的，或者载入Multiwfn的cub文件里的单位是1/Bohr^3，plane-averaged curve单位仍是1/Bohr^3

作者
Author: lrh4 时间: 2025-10-24 09:26

sobereva 发表于 2025-10-24 01:58
如果电子密度格点数据是Multiwfn自己基于波函数计算出来的，或者载入Multiwfn的cub文件里的单位是1/Bohr^ ...

明白了，十分感谢社长大人

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