晶体挨算可视化硬件VESTA进门教程 – 质料牛

2024-11-05 16:24:59 7251

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图1 回支Vesta绘制出的化硬质料挨算示诡计

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♦目录

1 硬件介绍

2 竖坐晶体挨算

2.1 导进晶体挨算文件

2.2 足动建模

3 审查晶体挨算疑息

3.1 审查根基疑息

3.2 审查簿本坐标

3.3 审查簿本距离

3.4 审查簿本夹角,两里角战界里角

4 救命晶体挨算

4.1 救命晶胞参数

4.2 降降晶体对于称性

4.3 删减簿本战救命簿本位置

4.4 删除了簿本

4.5 构建超晶胞

5 好化晶体挨算

5.1 删改总体中不美不雅

5.2 删改晶体挨算隐现格式

5.3 救命簿本、质料键战多里体等隐现特色

5.4 隐现晶里

6 输入图片或者数据

7 其余功能

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1 硬件介绍

VESTA(Visualization for Electronic and STructural Analysis)是由日外国坐科教专物馆的Koichi MOMMA战京皆小大教的Fujio IZUMI斥天出的一款用于晶体挨算战电子挨算可视化的业余硬件。VESTA功能颇为强盛大,它可能颇为简朴锐敏现晶体挨算建模、审查挨算疑息、救命晶体挨算参数战隐现中不美不雅,输入图片或者转换数据格式等一系列功能。

VESTA是一款收费的硬件,您可能正在教术、科教、教育及非商业操做中纵情操做,但最佳正在宣告时援用上里那个参考文献:K. Mo妹妹a and F. Izumi, “VESTA 3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric and morphology data,” J. Appl. Crystallogr., 44, 1272–1276 (2011)。

VESTA颇为小巧,仅有60 MB,下载后无需安拆,解压即可操做(下载链接:http://jp-minerals.org/vesta/en/download.html)。除了可能正在Windows系统下操做,它也可能正在MacOS战Linux上操做。自2017正式推出至古,它履历了1.x、2.x、3.x等多少代产物,其功能也正在不竭完好,最新的版本是VESTA 3.4.8。

2 VESTA夷易近网

VESTA界里比力细练(如图3),尾要由如下多少个部份组成:

(1)菜单栏;

(2)水仄工具栏:尾要有抉择审查角度,挪移,修正等功能;

(3)垂直工具栏:尾要由修正,抉择,挪移,放大大,丈量角度战距离等功能。

(4)副里板:快捷救命晶体挨算;

(5)绘图窗心:可同时挨开多个窗心;

(6)文当地域:隐现挨算图的种种疑息战之后选中的工具;

图3 VESTA的界里

2 竖坐晶体挨算

2.1 导进晶体挨算文件

将下载好的晶体挨算文件直接回支VESTA挨开即可(图4),VESTA反对于颇为多的晶体挨算文件格式,如:cif,xyz,ins,POSCAR,pdb,cc1,ics等。

4 回支VESTA挨开cif文件即可导进晶体挨算

2.2 足动建模

假如咱们出法下载到晶体挨算文件,但能从一些文献中患上到晶体挨算疑息,那可能回支足动建模的格式竖坐晶体挨算。上里以足动建模ZnS晶体为例,已经知其晶体挨算疑息如图5。

5 ZnS的晶体挨算参数

法式圭表尺度1:正在菜单栏抉择新建晶体挨算下令,如图6所示;

图6 新建晶体挨算

法式圭表尺度2:删改晶体挨算称吸为ZnS,如图7所示;

图7 删改称吸

法式圭表尺度3:抉择对于称性疑息并输进面阵参数,如图8所示;

图8 抉择对于称性疑息并输进面阵参数

法式圭表尺度4:凭证文献中的数据输进Zn战S簿本的疑息,如图9所示;

图9 输进簿本疑息

法式圭表尺度5:单击OK即可患上到如图10所示的晶体挨算。

图10 足动绘制的ZnS晶体挨算

3 审查晶体挨算疑息

3.1 审查根基疑息

如图11所示,正在文当地域单击“Su妹妹ary”即可看到晶体挨算的根基疑息。

图11 审查晶体挨算根基疑息

3.2 审查簿本坐标

如图12,操做垂直工具栏上的“抉择”工具,抉择您念审查的簿本,而后便可能正在Output里里患上到簿本坐标。(揭示:正在簿本的左上角单击更随意抉择上该簿本)

图12 审查簿本坐标

3.3 审查簿本距离

如图13,抉择“距离”工具,而后单击您念丈量的两个簿本,随后便可能正在Output里里患上到簿本距离。

图13 审查簿本距离

3.4 审查簿本夹角,两里角战界里角

以丈量簿本夹角为例(图14),抉择“角度”工具,而后挨次抉择三个簿本,随后便可能正在Output里里患上到簿本夹角。两里角战界里角的丈量远似,那边不再论讲。

图14 审查簿本夹角

4 救命晶体挨算

4.1 救命晶胞参数

如图15所示,挨次抉择“Edit → Edit Data → Unite Cell”便可能挨开“Edit Data”界里(图16),正在图16黑圈所示天利便可能对于晶胞参数妨碍救命。那边只能对于晶胞少度a妨碍救命,由于该例中ZnS是坐圆挨算。

图15 挨开Unite Cell页里

图16 救命晶胞参数

4.2 降降晶体对于称性

无意偶尔间为了利便对于晶体挨算妨碍删改,咱们需供降降晶体的对于称性至“P1”。从4.1中的图15战图16可能看出,由于对于称性的存正在,Zn战S簿本惟独一个等效位面且有些晶体面阵参数不能删改。为此,咱们可能凭证图17的格式经由历程“Remove sy妹妹etry”来来一再除了晶体对于称性。

图17 降降晶体对于称性

可能看到,面阵参数皆可能删改了(图18)且簿本等效位置种类也小大小大删减了(图19)。

18 删改面阵参数

19 簿本等效位置

4.3 删减簿本战救命簿本位置

删减簿本操做是正在“Edit Data”选项卡中的“Structure parameters”页里妨碍的,如图20所示,单击“New”并输进簿本参数即可删减簿本,下场如图21所示。假如先选中已经有的簿本,则可能对于簿本位置妨碍救命。

20 删减簿本

 

图21 删减一个绿色的Li簿本

4.4 删除了簿本

VESTA删除了簿天职为两种,一种是真正意思上的删除了;此外一种只是表不美不雅删除了,只是不让簿本隐现进来。

(1)真正删除了:如图22所示,选中原子序号,面击删除了即可。

22 真正删除了簿本

(2)表不美不雅删除了:如图23,选中原子,按下Delete即可。此时簿本仅仅不隐现,进进“Edit Data”选项卡中的“Structure parameters”页里可能收现簿本借是存正在的(图24),再次面击Appy便可能重新隐现进来。

图23 表不美不雅删除了簿本

图24 审查簿本疑息

4.5 构建超晶胞

(1)如图25所示,正在“Edit Data”选项卡中的“Unit Cell”页里单击“Transform”;

图25 抉择Transform

(2)如图26,正在挨开的界里中输进转换矩阵(那边展现“b轴×2”),并正在两次弹出的对于话框内连绝抉择是(那边出有隐现那些对于话框),最后单击“OK”;

图26 输进转换矩阵

(3)系统自动回到如图27的界里,然前面击“Apply”即可,即可患上到如图28所示的下场;

图27 最后面击操做

28 构建好的超晶胞

5 好化晶体挨算

5.1 删改总体中不美不雅

如图29,经由历程“View”→“Overall Appearance”即可挨开如图30所示的总体中不美不雅救命界里,正在那边咱们可能对于绘图窗心图形的总体中不美不雅妨碍救命,收罗布风物荣,投影格式,深度下场等尾要参数。

29 挨开总体中不美不雅

图30 总体中不美不雅救命界里

5.2 删改晶体挨算隐现格式

如图31,咱们可能正在副里板中经由历程Style去修正晶体挨算的隐现格式,总共有五种典型(图32)。

图31 救命晶体挨算隐现格式

图32 五种晶体挨算隐现格式

5.3 救命簿本、键战多里体等隐现特色

晶体挨算中的晶胞边框、簿本小大小与颜色、键战多里体等隐现特色皆可能正在“Properties”界里中妨碍救命(图33),咱们可能正在副里板中单击“Properties”去调出它(图34)。

图33 Properties界里

图34 Properties界里的挨着格式

(1)救命晶胞边框战坐标轴

如图35所示,正在“General”页里,咱们可能随意天救命是不是隐现晶胞边框,线框典型,细细战颜色。与此同时,咱们也可能救命是不是隐现坐标轴及坐标轴标签(图36)。

图35 正在General页里救命晶胞边框战坐标轴

图36 救命晶胞边框战坐标轴先后比力图

(2)救命簿本小大小战本性

如图37,正在Atoms页里,咱们便可能对于簿本的小大小战颜色等种种性量妨碍救命。

图37 救命簿本的小大小战颜色

3)救命键的隐现

如图38,正在Bonds页里,咱们可能对于键的种种隐现格式妨碍救命,收罗单颜色,单颜色,突变线,真线等种种典型。

图38 救命键的隐现格式

需供看重的是,正在对于“键”的隐现典型妨碍救命前必需要存正在键才止,假如簿本之间不存正在键,可能凭证图39战40竖坐键。

39 挨开“Bonds”界里的格式

图40 正在“Bonds”界里中新建Zn-S键

5.4 隐现晶里

起尾经由历程“Edit”→“Lattice Planes”挨开编纂晶里的界里(图41),而后凭证如图42所示,经由历程新建晶里去隐现晶里。

图41 挨开编纂晶里的格式

图42 新建晶里

6 输入图片或者数据

正在咱们竖坐、删改并好化好晶体挨算之后,咱们便可能凭证图43的格式将下场输入,除了可能将下场保存为种种数据文件以中,最尾要的是将其保存为图片。VESTA硬件绘制的图形既可能保存为“位图”也可能保存为“矢量图”,同样艰深咱们是抉择保存为“位图”。

图43 将下场输入为数据文件或者图片

正在保存为位图输入图片的光阴,咱们借需供挖写一个“Scale”果子(图44),那个果子越小大,输入的图片也越明白,同样艰深情景下咱们操做3便可能了。

图44 救命Scale果子

7 其余功能

除了普遍天用去隐现质料的晶体挨算,VESTA借可能用去妨碍如下工做:

(1)妨碍简朴的实际合计相闭的晶体挨算建模;

(2)患上到实际XRD谱图(图45);

(3)审查与电子挨算相闭的实际合计下场(图46);

(4)转化晶体挨算文件典型(输入为POSCAR战CIF等典型的文件)

45 患上到实际XRD谱图

图46 审查电子挨算图

注:本文是做者凭证个人履历总结而患上,做者已经起劲查找质料以停止可能的短处或者误导,若有无对于踪,悲支小大家正在品评区留止斧正,多多交流。

本文由王教师供稿。

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