自动生成测试位置吸附脚本设计思路

前言

计算一个异质结需要测试对比不同吸附位置之间的能量差异，可以直接手动建模，但是人太懒了，能交给机器的自己就别动手

问题描述

在这里插入图片描述

如图上所示是我计算吸附用的衬底，当原子在上面吸附时我考虑了25个（可以随便取，看需求）位置，如下表矩阵,手动弄却是有点头痛，

x、y	0.1	0.35	0.5	0.7	0.9
0.1	0.1, 0.1	0.1, 0.35	…	…	…
0.35	0.35, 0.1	0.35, 0.35	…	…	…
0.5	…	…	…	…	…
0.7	…	…	…	…	…
0.9	…	…	…	…	0.9, 0.9

脚本处理思路

先贴出我的POSCAR

3D\Atomistic
1.03.6405000687         0.0000000000         0.0000000000-1.8202500343         3.1527655419         0.00000000000.0000000000         0.0000000000        32.8615989685Br      Ru   Ga    S1        1    2    3
Direct0.748189991         0.421450019         0.6179900170.103529994         0.109910011         0.6656600240.359649986         0.670469999         0.4959400000.708169997         0.353230000         0.3821200130.356599987         0.667739987         0.4282900090.025920033         0.023759961         0.5277299880.021280050         0.019580007         0.347180009

1，POSCAR分析

我POSCAR分两部分，Ga2S3是我的衬底，BrRu是我的吸附原子，其中要考虑的就是Ru原子在Ga2S3上的吸附，当Ru原子移动时，Br原子也得跟着一起移动

所以我需要修改的是第9段和第10段，其他的段不变，

2，处理流程

1.1，Ru的x坐标设置为0.1，Y依次设置为0.1，计算随动的Br原子的x，y坐标。保存POSCAR
1.2， Ru的x坐标设置为0.1，Y依次设置为0.2，计算随动的Br原子的x，y坐标，保存POSCAR
。。。。。
。。。。。
。。。。。
51.2， Ru的x坐标设置为0.9，Y依次设置为0.9，计算随动的Br原子的x，y坐标，保存POSCAR

3代码解释

这只是一个脚本思路，在使用时应该根据自己的实际情况改动

# 目标坐标值 ---这个值需要根据你需要的位置自行修改
POSX=(0.1 0.35 0.5 0.7 0.9)
POSY=(0.1 0.35 0.5 0.7 0.9)#读取不动段
firstpostion=$(sed -n '1,8p' POSCAR)  ##我读取了前8段，这是不需要修改的部分
endpostion=$(sed -n '11,15p' POSCAR)  ##我的POSCAR里12到16段是固定的衬底不需要修改# 读取需要修改的原子坐标值，如果你的体系大有需要可以添加更多行
read -r x9 y9 z9 <<< "$(sed -n '9p' POSCAR)"
read -r x10 y10 z10 <<< "$(sed -n '10p' POSCAR)"for ((i=0; i<5; i++)); #每行的值
dofor ((j=0; j<5; j++));  #每列的值do# 计算你需要的新坐标的位置，到Ru原子目前位置之间的距离差diff_x=$(echo "${POSX[$i]} - $x11" | bc)diff_y=$(echo "${POSY[$j]} - $y11" | bc)#Br（第9行）原子的新位置new_x9=$(awk " BEGIN{ printf \"%.8f\", $x9 + $diff_x}" )new_y9=$(awk " BEGIN{ printf \"%.8f\", $y9 + $diff_y}" )# 处理超出边界的情况（）if (( $(echo "$new_x9 > 1" | bc -l) )); thennew_x9=$(awk " BEGIN{ printf \"%.8f\", $new_x9 - 1}" )fiif (( $(echo "$new_y9 > 1" | bc -l) )); thennew_y9=$(awk " BEGIN{ printf \"%.8f\", $new_y9 - 1}" )fi        # 将坐标值乘以10X=$(echo "${POSX[$i]} * 10" | bc)Y=$(echo "${POSY[$j]} * 10" | bc)# 创建一个以坐标位置命名的文件夹，并且将准备好的INCAR， KPOINTS, POTCAR一起复制进去。folder_name="${X}_${Y}"mkdir "$folder_name"cp INCAR KPOINTS POTCAR "$folder_name/"# 将计算得到的更新的POSCAR写入echo -e "$firstpostion" > "$folder_name/POSCAR"echo -e "$new_x9 $new_y9 $z9" >> "$folder_name/POSCAR"echo -e "${POSX[$i]} ${POSY[$j]} $z11" >> "$folder_name/POSCAR"echo -e "$endpostion" >> "$folder_name/POSCAR"done
done

我将脚本命名为pos.sh
使用前需要

chmod 777 pos.sh
./pos.sh

这样就可以得到一系列的文件
在这里插入图片描述

这文件夹有点多，如果懒的一个个投，我们可以使用vasp.pbs进行遍历计算

!/bin/bash
# just for reference
path=`pwd`
for c in *.*
docd $path/$cecho `pwd`mpirun -np 24 vasp_ncl > logrelax   #   ! vasp_job_soc.sh为vasp_ncl作业脚本cd ${path}
done

计算完成后，如果懒得一个个查能量，可以使用我写的read.sh读取数据
对于不同的情况需要做修改。

###############loactions###############################################end###################
cat >f_date<< !
坐标    磁矩        能量          优化步数     收敛情况    
!for q  in 1.0 3.50 5.0 7.0 9.0 
do
for i in 1.0 3.50 5.0 7.0 9.0 
do
X=$(echo "$q" | bc)
Y=$(echo "$i" | bc)
folder_name="${X}_${Y}"cd  $folder_name/long_log=`echo | wc -l logscf| awk '{print$1}'`situation=`echo|awk NR==$long_log logscf`log_max=$(tail -n 3 logscf | awk '{print $2}')#cd scf/magnetic=`echo |grep F OSZICAR| sed -n '$p' | awk '{print$10}'`enegry=`echo|grep 'energy(sigma->0) =' OUTCAR| sed -n '$p' | awk '{print$7}'`cd ..#echo $tall_date >> f_date
cat >f_date1<< !
$q  $i   $magnetic    $enegry         $log_max             $situation   
!
head -1 f_date1 >> f_date
done
done
rm f_date1