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atk:创建cif晶体结构描述文件

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atk:创建cif晶体结构描述文件 [2019/07/29 19:42] – [表] xie.congweiatk:创建cif晶体结构描述文件 [2019/07/29 19:58] (当前版本) – [参考] xie.congwei
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-^ 在本教程中，您将学习如何通过创建 CIF 文件定义一个新的晶体结构。这是一种比简单地手动创建结构更容易的方法。  ^ {{ :atk:tuticon-20190729.png?70 }}  ^+^ //在本教程中，您将学习如何通过创建 CIF 文件定义一个新的晶体结构。这是一种比简单地手动创建结构更容易的方法。//  ^ {{ :atk:tuticon-20190729.png?70 }}  ^ 
 + 
 + 
 +<WRAP center important 100%> 
 +=== 注意 === 
 +**Crystallographic Information File（CIF，晶体学信息文件）**是由国际晶体学联合会（IUCr）颁布的用于表示晶体学信息的标准文本文件格式。CIF 由 IUCr 晶体学信息工作组开发，获得了 IUCr 晶体学数据委员会和 IUCr 期刊委员会赞助。IUCr 网站提供了该格式的完整规格。 
 +</WRAP>
  
 ===== 描述和需求 ===== ===== 描述和需求 =====
  
  
 +假设如下情形：您读到一篇关于特定晶体或其他材料的有趣科学文章（在这里，我们讨论的是周期性结构而不是分子），您想要尝试在 QuantumATK 或其他软件中模拟它。然而事实是，问题中的材料并不被包含在 QuantumATK 的内置晶体数据库，且您无法在任何地方找到它的 CIF 文件。但是，您可以在文章中获得所有的必要信息。那么将结构导入 Builder 的方法是什么？
 +
 +{{ :atk:snap1-20190729.png?450 |}}
 +
 +在某些情况下，事实证明编写自己的 CIF 文件并不是那么难，在许多情况下，它甚至比手动构建结构要快得多，同样也适用于其他软件包。这是因为 CIF 文件仅包含降低对称性的基组，因此即使相当复杂的晶胞通常也能够只通过几个原子的位置来描述——当然还有相应的对称操作。然而，在大多数情况下，仅提供 [[https://en.wikipedia.org/wiki/Hermann%E2%80%93Mauguin_notation|Hermann-Mauguin 符号]]的[[https://en.wikipedia.org/wiki/Space_group|空间群号]]就足够了，因为它唯一地定义了对称性（可能与设置或原点选择相结合）。这与您在 Crystal Builder 中输入的信息相同。
  
 ===== 实例 ===== ===== 实例 =====
 +
 +
 +让我们基于论文研究一个例子。创建石墨烯船型和扶手型结构的 CIF 文件。我们所需要的信息可以在 [[http://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.75.153401|Graphane: A two-dimensional hydrocarbon, by J. O. Sofo, A. S. Chaudhari and G. D. Barber, Phys. Rev. B 75, 153401 (2007)]] （或 [[http://arxiv.org/abs/cond-mat/0606704|arXiv]]）中找到。以下为相关参数：
 +
 +{{ :atk:snap2-20190729.png?800 |}}
 +
 +**第 1 步：**首先，我们需要一个 CIF 文件模板。一个简便的方法是从 QuantumATK 的 Builder 中导出一些简单结构的 CIF 文件，但这里有一个非常简约的模板：
 +
 +<code python>  
 + data_global _chemical_name 'New material'
 + _cell_length_a 1.0
 + _cell_length_b 1.0
 + _cell_length_c 1.0
 + _cell_angle_alpha 90
 + _cell_angle_beta 90
 + _cell_angle_gamma 90
 + _symmetry_space_group_name_H-M 'P 1'
 + loop_
 + _atom_site_label _
 + atom_site_fract_x
 + _atom_site_fract_y
 + _atom_site_fract_z
 + H 0 0 0
 +</code>
 +
 +**第 2 步：**现在我们只需要从文章中获取对称信息并更改参数。因此，我们最终分别得到以下石墨烯船型和扶手型结构的 CIF 文件：
 +
 +<code python>  
 +data_global
 +_chemical_name 'Graphane boat'
 +_cell_length_a 4.272
 +_cell_length_b 2.505
 +_cell_length_c 4.976
 +_cell_angle_alpha 90
 +_cell_angle_beta 90
 +_cell_angle_gamma 90
 +_symmetry_space_group_name_H-M 'P m m n'
 +loop_
 +_atom_site_label
 +_atom_site_symmetry_multiplicity
 +_atom_site_Wyckoff_symbol
 +_atom_site_fract_x
 +_atom_site_fract_y
 +_atom_site_fract_z
 +C 4 f  0.8178 0 0.5636
 +H 4 f  0.7439 0 0.7717
 +</code>
 +
 +
 +<code python>  
 +data_global
 +_chemical_name 'Graphane - chair'
 +_cell_length_a 2.516
 +_cell_length_b 2.516
 +_cell_length_c 4.978
 +_cell_angle_alpha 90
 +_cell_angle_beta 90
 +_cell_angle_gamma 120
 +_symmetry_space_group_name_H-M 'P -3 m 1'
 +loop_
 +_atom_site_label
 +_atom_site_symmetry_multiplicity
 +_atom_site_Wyckoff_symbol
 +_atom_site_fract_x
 +_atom_site_fract_y
 +_atom_site_fract_z
 +C 2 d  0.333333 0.666666 0.5419
 +H 2 d 0.333333 0.666666 0.7479
 +</code>
 +
 +**第 3 步：**在 QuantumATK 的 **Editor** 中复制并粘贴您所需的代码。然后用 **.cif** 扩展名保存文件。将您的 .cif 文件拖放到 **Builder** 上，您就可以编辑和研究它了！
 +
 +
 +{{ :atk:snap3-20190729.png?600 |}}
 +
 +
 +当然可以在 CIF 文件中输入更多信息，如文章参考等，但以上信息足以完全定义结构，因此您现在可以在此系统上执行计算。（在上面的例子中，我们实际上还添加了原子的 Wyckoff 符号——这在将来可能会有用！）
 +
 +
  
  
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 ===== 参考 ===== ===== 参考 =====
    
 +  * 英文原文：https://docs.quantumwise.com/tutorials/cif/cif.html
atk/创建cif晶体结构描述文件.1564400569.txt.gz · 最后更改: 2019/07/29 19:42 由 xie.congwei

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