孔老师程序编译与使用

posconv、NumNei

  • posconv：构型文件格式转换。支持格式：

    • POSCAR
    • xyz
    • LAMMPS atomic/dump（dump 格式原子坐标为分数坐标，即为 xs, ys, zs）
    • Material Studio
    • …

  • NumNei：计算 BCC、FCC 和金刚石结构的第 N 近邻原子距离

  • 编译：编译器可选择 gfortran 或 ifort（gfortran 已足够；ifort 性能可能更好些）

  • posconv 功能一览

image.png

latgen

  • 结构建模程序，包括

    • BCC、FCC/Diamond、HCP/Graphene 常见晶体结构、A3B、A2B、AB 及 ABXn 型结构
    • BCC、FCC、HCP 晶体结构以 [001]、[110]、[111] 方向作为 z 轴的取向结构
    • BCC、FCC、HCP 间隙点缺陷（四面体、八面体间隙）
    • 置换固溶体
    • 表面、界面模型（Multi-layer）

  • latgen 功能一览

image.png

  • 具体全部功能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
# 全部功能
1. FCC/Diamond;               |  4. A3B;
2. BCC;                       |  5. A2B;
3. HCP/Graphene;              |  6. AB & ABXn;
7. User defined;              |  8. Multi-layer.
9. Xtal with interstitials;   | 10. Polycrystals;


# 1. FCC/Diamond 可构建的位相
1. [001] along z;        5. Diamond [001] along z;
2. [110] along z;        6. Diamond [110] along z;
3. [111] along z;        7. Diamond [111] along z;
4. Primitive cell;       8. Diamond primitive;


# 2. BCC 可构建的位相
1. [001] along z;
2. [110] along z;
3. [111] along z;
4. [112] along z;
5. primitive cell;


# 3. HCP/Graphene 可构建的位相
1. [001]/[0001]   along z;      5. Graphene;
2. [100]/[2-1-10] along z;      6. Graphite;
3. [110]/[11-20]  along z;      7. [101]/[2-1-13] along z;
4.[-110]/[-1100]  along z;      8. [112]/[11-26]  along z;


# 4. A3B 具体可构建的结构
1. A15;         5. D09;
2. D019;        6. L12;
3. D022;        7. L60;
4. D03;


# 5. A2B 具体可构建的结构
1. C1 (Fluorite);
2. C15 (Cu2Mg);
3. C32 (AlB2);


# 6. AB & ABXn 具体可构建的结构
1. B1 (NaCl);        4. L10 (CuAu);
2. B2 (CsCl);        5. B81 (a-NiAs);
3. B3 (Zincblende);  6. B4 (Wurtzite);
7. Perovskite;

  • 编译：依赖 voro++；编译器可选择 gcc 或 icc

  • voro++ 编译

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
wget https://math.lbl.gov/voro++/download/dir/voro++-0.4.6.tar.gz

tar -xzvf voro++-0.4.6.tar.gz

cd voro++-0.4.6.tar.gz

# 修改 config.mk 的 PREFIX 选项
PREFIX=${HOME}/local/voro

make && make install
  • 修改 latgen 中的 Makefile 文件内容（INC：voro++ 头文件路径； LIB：库路径）
1
2
VoroINC = -I${HOME}/local/voro/include/voro++
VoroLIB = -L${HOME}/local/voro/lib -lvoro++
  • 使用
1
latgen -poscar    # 使生成的构型文件格式含 POSCAR

dumpana

  • LAMMPS dump 文件后处理程序。可计算：

    • CSRO
    • RDF
    • PDF
    • g(r) （径向分布函数）
    • 扩散系数
    • 键长键角
    • 混合构型熵
    • 局域序参数
    • …

  • dumpana、latgen、posconv 和 vaspkit 等程序都可以通过 latgen < inp.script 命令，使其不用每次交互输入参数，节约时间（重要！！！）

  • dumpana 功能一览

image.png

  • 编译：编译依赖 voro++ 和 gsl（C 数值计算库）；编译器可选择 gcc 或 icc

  • gsl 编译

1
2
3
4
5
6
7
8
wget https://mirror.ibcp.fr/pub/gnu/gsl/gsl-latest.tar.gz

./configure --prefix=${HOME}/local/gsl

make && make install

# 将 gsl 的 lib 路径添加到 LD_LIBRARY_PATH
export LD_LIBRARY_PATH=$HOME/local/gsl/lib:${LD_LIBRARY_PATH}
  • Master 平台编译
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
# 修改 Makefile 文件内容（voro++、gsl 的 INC 和 LIB 路径）

VoroINC = -I${HOME}/local/voro/include/voro++
VoroLIB = -L${HOME}/local/voro/lib -lvoro++

GslINC  = -I${HOME}/local/gsl/include
GslLIB  = -L${HOME}/local/gsl/lib -lgsl -lgslcblas

# Master 上有 voro++、gsl；可不用修改
VoroINC = -I/opt/libs/voro/include/voro++
VoroLIB = -L/opt/libs/voro/lib -lvoro++

GslINC  = -I/opt/libs/gsl/include
GslLIB  = -L/opt/libs/gsl/lib -lgsl -lgslcblas
  • SiYuan 超算平台编译
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
git clone https://github.com/lingtikong/dumpana.git

module purge
module load gsl/2.7.1-intel-2021.4.0
module load intel-oneapi-compilers/2021.4.0

# 编译器选择 icc
# 修改 Makefile 文件的 voro++ 内容，gsl 可不用修改

make


# 若使用时报错，设置 gsl 相关的动态链接库文件的符号链接
ln -s /dssg/opt/icelake/linux-centos8-icelake/intel-2021.4.0/gsl-2.7.1-363bjoc7gmwz4mpn2csc7paszwv5h2wk/lib/libgsl.so.27 ~/lib/
ln -s /dssg/opt/icelake/linux-centos8-icelake/intel-2021.4.0/gsl-2.7.1-363bjoc7gmwz4mpn2csc7paszwv5h2wk/lib/libgslcblas.so.0 ~/lib/

其他

viscal：计算粘度程序（孔老师编写的 manager 上）

粘度计算：Green-Kubo 公式

ARTn：过渡态搜索；可只指定起点，不指定终点（activation relaxation technique, ART）