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ABACUS 使用教程｜如何转换 STRU 文件
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ABACUS-Series-STRU(v2)
ABACUS 使用教程｜如何转换 STRU 文件
代码
文本
[ ]
'''@ 作者: 赵天琦'''
代码
文本
经常有同学问 CIF 文件怎么转 STRU, POSCAR 怎么转 STRU，以及反过来又怎么做？这个文档就来回答这个问题。
总的回答是：我们推荐使用Python ASE-ABACUS 接口来做。具体的操作步骤和例子如下：
1 安装 python ase-abacus 模块
（在本篇 Notebook 镜像中已安装，可跳过）
%%bash
# 安装 ase-abacus
git clone https://gitlab.com/1041176461/ase-abacus.git
cd ase-abacus
python3 setup.py install
代码
文本
2 设置环境变量（可选）
代码
文本
ABACUS支持两种基组PW, LCAO。赝势和轨道文件的存放路径可以通过环境变量设置，分别为：ABACUS_PP_PATH 和 ABACUS_ORBITAL_PATH,设置方法如下：
%%bash
# Set up the environment for ABACUS
PP=${HOME}/pseudopotentials # 赝势文件路径
ORB=${HOME}/orbitals # 轨道文件路径
export ABACUS_PP_PATH=${PP} # 设置环境变量
export ABACUS_ORBITAL_PATH=${ORB} # 设置环境变量
代码
文本
PW 赝势计算只需要设置 ABACUS_PP_PATH 。 LCAO 赝势需要两个都设置：ABACUS_PP_PATH 和 ABACUS_ORBITAL_PATH 。
代码
文本
3 加入 ABACUS 计算器的方法
在 Python 脚本中引入 ABACUS 接口的方式为：
from ase.calculators.abacus import Abacus
代码
文本
4 STRU 格式转化例子
代码
文本
在示例数据集中，我们为你准备好了格式转换的示例文件。我们可以直接访问：
代码
文本
[1]
! tree /bohr/abacus-stru-q28v/v2/
/bohr/abacus-stru-q28v/v2/ └── ABACUS_STRU ├── CIF2STRU │ └── AMS_DATA-92.cif ├── POSCAR2STRU │ └── POSCAR ├── STRU2CIF │ └── STRU └── STRU2POSCAR └── STRU 5 directories, 4 files
代码
文本
出于安全考虑，我们没有数据集所在文件夹的写入权限，因此我们将其复制到 /data/ 目录下:
代码
文本
[2]
! cp -nr /bohr/ /data/
代码
文本
4.1 CIF 转 STRU
*.cif 是常见的晶体结构文件，这里提供了一种 cif 文件转 STRU 文件的方法：
代码
文本
[3]
from ase.io import read, write
import os
parent_path = os.path.join("/", "data", "bohr", "abacus-stru-q28v", "v2", "ABACUS_STRU")
cs_dir = os.path.join(parent_path, "CIF2STRU")
# CIF文件路径
cs_vasp = os.path.join(cs_dir, "AMS_DATA-92.cif")
# 读取CIF文件
cs_atoms = read(cs_vasp, format="cif")
# 输出的STRU文件路径
cs_stru = os.path.join(cs_dir, "STRU")
# 赝势文件路径
pp = {"Si": "Si.PD04.PBE.UPF", "O": "O.upf"}
# 基组文件路径
basis = {"Si": "Si_gga_10au_100Ry_3s3p2d.orb", "O": "O.orb"}
# 输出STRU文件
write(cs_stru, cs_atoms, format="abacus", pp=pp, basis=basis)
代码
文本
可以看到，我们的 CIF2STRU 文件夹下除了 cif 文件外，生成了相应的 STRU 文件：
代码
文本
[4]
! tree /data/bohr/abacus-stru-q28v/v2/ABACUS_STRU
/data/bohr/abacus-stru-q28v/v2/ABACUS_STRU ├── CIF2STRU │ ├── AMS_DATA-92.cif │ └── STRU ├── POSCAR2STRU │ └── POSCAR ├── STRU2CIF │ └── STRU └── STRU2POSCAR └── STRU 4 directories, 5 files
代码
文本
4.2 STRU 转 CIF
代码
文本
[ ]
from ase.io import read, write
import os
cs_dir = os.path.join(parent_path, "STRU2CIF")
cs_stru = os.path.join(cs_dir, 'STRU')
cs_atoms= read( cs_stru, format='abacus')
cs_vasp = os.path.join(cs_dir, 'STRU.cif')
write(cs_vasp, cs_atoms, format='cif')
代码
文本
4.3 POSCAR 转 STRU
POSCAR 是常见第一性原理计算软件 VASP 的结构文件，这里提供了一种 POSCAR 转 STRU 文件的方法：
代码
文本
[ ]
from ase.io import read, write
import os
cs_dir = os.path.join(parent_path, "POSCAR2STRU")
cs_vasp = os.path.join(cs_dir, "POSCAR")
cs_atoms = read(cs_vasp, format="vasp")
cs_stru = os.path.join(cs_dir, "STRU")
# # 需要设置原子磁矩时，可添加代码：
# cs_atoms.set_initial_magnetic_moments([1.0,1.0,1.0,2.0]) # 后面列表里列出每个原子的磁矩；
# # 如果需要设置每个原子每个方向的磁矩，则需要设置为二维数组：
# cs_atoms.set_initial_magnetic_moments([[1.0,1.0,1.0],
# [1.0,1.0,2.0],
# [1.0,1.0,3.0],
# [1.0,1.0,4.0]])
pp = {"Al": "Al.PD04.PBE.UPF"}
basis = {"Al": "Al_gga_10au_100Ry_3s3p2d.orb"}
write(cs_stru, cs_atoms, format="abacus", pp=pp, basis=basis)
代码
文本
4.4 STRU 转 POSCAR
代码
文本
[ ]
from ase.io import read, write
from pathlib import Path
from ase.calculators.abacus import Abacus
cs_dir = os.path.join(parent_path, "STRU2POSCAR")
cs_stru = os.path.join(cs_dir, 'STRU')
cs_atoms= read(cs_stru, format='abacus')
cs_vasp = os.path.join(cs_dir, 'POSCAR')
write(cs_vasp, cs_atoms, format='vasp')
代码
文本
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ABACUS
bohr9d1500
更新于 2024-05-18
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bohrce9030
更新于 2024-05-23
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