6 输出文件格式说明

DS-PAW 2023A版本默认生成的输出文件 JSON 文件可直接通过 Device Studio 进行分析处理，另输出文件新增了 hdf5 格式, 可下载 vitables （python环境下执行pip install vitables）或 HDFView 查看 hdf5 格式文件，使用辅助工具使用教程提供的 python 脚本进行结果分析。

除电荷密度文件 rho.h5 、溶剂束缚电荷密度输出文件 rhoBound.h5 、其余输出文件的文件名取决于 task 类型，现DS-PAW 支持 task 类型有14种，对应的h5文件名分别为： relax.h5 、 scf.h5 、 band.h5 、 dos.h5 、 potential.h5 、 elf.h5 、pcharge.h5、 frequency.h5 、 elastic.h5 、 neb.h5 、 phonon.h5 、 aimd.h5 、 epsilon.h5 、 wannier.h5 。

DS-PAW 2023A暂可支持 .json 格式的输出文件，但不建议用户继续使用该格式分析结果，DS-PAW会在迭代版本过程中完全摒弃json格式的输出，停止对该种格式的维护与升级。用户可通过 io.outJsonFile 参数控制 json 文件是否输出。

6.1 relax.h5

relax.h5 为 task = relax 时的输出文件，当 task类型为其他时，该文件不输出。

relax.h5 至少包含9个基本结构体：

（1） AtomInfo 中保存体系的基本结构信息，如晶胞大小，原子位置等；

（2） Eigenvalue 中保存能带计算数量、自旋信息、k点数量及坐标、各能带在各k点下对应的轨道占据数及能量本征值;

（3） Electron 中保存体系总的价电子数;

（4） Energy 中保存总能及费米能;

（5） Force 中保存弛豫过程每个原子的受力;

（6） MagInfo 中保存原子总的磁矩信息，若打开了投影则保存投影磁矩信息;

（7） RelaxInfo 中保存体系在结构弛豫过程中每步的应力及压力数据;

（8） Stress 中保存晶胞各方向的应力大小，体系压力大小;

（9） Structures 中保存弛豫过程中结构和磁矩数据;

6.2 scf.h5

scf.h5 为 task = scf 时的输出文件，当 task类型为其他时，该文件不输出。

scf.h5 至少包含8个基本结构体，其基本信息与 relax.h5 一致：

task = scf 下可通过 sys 和 io 等参数控制完成多种功能的计算，不同功能下生成的 scf.h5 文件会写入对应功能的数据，具体可分为以下情况：

（1）通过设置 io.optical = true 在自洽计算的基础上计算线性光学性质：

（2）通过设置 io.bader = true 在自洽计算的基础上计算bader电荷：

（3）通过设置 io.polarization = true 在自洽计算的基础上进行铁电计算：

（4）通过设置 sys.fixedP = true 在自洽计算中进行固定电势计算：

其中 ChemicalPotential_e 为体系电子化学势值； EBulk 取值为“隐式溶剂模型下费米能级shift值*-1”； ElectrodePotential 给出不同标定标准下的电势值； GrandTotalEnergy0 给出电子巨正则系综下的体系总能。

fixedPPotential 标签下展开为电子迭代过程中各重要参数的信息汇总。

（5）通过设置 io.band = true 、 io.dos = true 、 io.potential = true 、 io.elf = true ，: 在自洽计算的基础上进行能带计算、态密度计算、势函数计算、电子局域密度计算：

6.3 rho.h5

rho.h5 为各task下的电荷密度输出文件。

rho.h5 包含2个结构体：

其中 AtomInfo 与 relax.h5 文件的 AtomInfo 结构一致，Rho 中保存电荷密度数据：

6.4 rhoBound.h5

rhoBound.h5 为溶剂化模型下的溶剂束缚电荷密度输出文件。

rhoBound.h5 包含2个结构体：

其中 AtomInfo 与 relax.h5 文件的 AtomInfo 结构基本一致，Rho 中保存溶剂束缚电荷密度数据：

6.5 band.h5

band.h5 为各task = band下的输出文件，当 task类型为其他时，该文件不输出。

band.h5 至少包含3个结构体：

其中 AtomInfo 、 Structures 与 relax.h5 文件相对应的结构体结构一致， BandInfo 中保存能带数据：

能带去折叠计算对应的 band.h5 至少包含4个结构体：

其中 AtomInfo 、 Structures 与 relax.h5 文件相对应的结构体结构一致， BandInfo 中保存能带数据， UnfoldingBandInfo 中保存能带反折叠数据：

6.6 dos.h5

dos.h5 为 task = dos 下的输出文件，当 task类型为其他时，该文件不输出。

dos.h5 至少包含3个结构体：

其中 AtomInfo 、 Structures 与 relax.h5 文件相对应的结构体结构一致， DosInfo 中保存态密度数据：

6.7 potential.h5

potential.h5 为 task = potential 下的输出文件，当 task类型为其他时，该文件不输出。

potential.h5 至少包含3个结构体：

其中 Potential 中保存势函数数据：

6.8 elf.h5

elf.h5 为 task = elf 下的输出文件，当 task类型为其他时，该文件不输出。

elf.h5 至少包含3个结构体：

其中 elf 中保存局域密度数据：

6.9 pcharge.h5

pcharge.h5 为 task = pcharge 下的输出文件，当 task类型为其他时，该文件不输出。

pcharge.h5 包含2个结构体：

其中 Pcharge 中保存部分电荷密度数据：

6.10 optical.h5

optical.h5 为 task = optical下的输出文件，当 task类型为其他时，该文件不输出。

optical.h5 包含4个结构体：

（1）其中 AtomInfo 中保存体系的基本结构信息，如晶胞大小，原子位置等：

（2） opticalInfo 中保存光学计算各种性质的数据信息：

（3） Structures 中保存光学计算的结构信息：

（4） WaveDerivate 中保存波函数对k点的导数数组，大小为：（实部，虚部）*NumberOfBand*优选后band数目*NumberOfKPoints*NumberOfSpin*（x,y,z）； DerivativeIndex 给出导数数组的维度； DerivativeValue 给出导数数组的值。

6.11 frequency.h5

frequency.h5 为 task = frequency下的输出文件，当 task类型为其他时，该文件不输出。

在考虑自旋的情况下 frequency.h5 包含4个结构体：

其中 FrequencyInfo 中保存频率数据：

6.12 elastic.h5

elastic.h5 为 task = elastic 下的输出文件，当 task类型为其他时，该文件不输出。

在考虑自旋的情况下 elastic.h5 包含4个结构体：

其中 ElasticInfo 中保存弹性数据：

6.13 neb.h5

neb.h5 为 task = neb 时，外层目录的输出文件。

neb.h5 包含5个结构体：

其中 BarrierInfo 中保存最大受力、反应坐标（各image和初态 00 结构间的反应距离）、最大剪切力、总能数据：

其中 IniFin 中保存计算初末态的开关：

其中 LoopInfo 中保存neb优化过程中每个image的能量与受力变化情况：

其中 RelaxedStructure 中保存各image优化结束的结构数据：

其中 UnrelaxStructure 中保存各image优化之前的结构数据：

6.14 neb01.h5

neb01.h5 为 task = neb 时，01子文件夹下的输出文件，同理02文件夹下会生成 neb02.h5 文件。

在不考虑自旋的情况下 neb01.h5 包含12个结构体：

其中 AtomInfo 、 Eigenvalue 、 Electron 、 Energy、 Force、 Stress 、 Structures 与 relax.h5 文件相对应的结构体结构一致；

其中 Distance 中保存 image 1 在优化过程中反应原子距离前后 image 的距离变化数据；

其中 MaxForce 中保存 image 1 在优化过程中最大受力数据；

其中 NebSize 中保存过渡态计算最大步数；

其中 Tangent 中保存 image 1 在优化过程中剪切力变化数据；

其中 TotalEnergy 中保存 image 1 在优化过程中总能变化数据；

6.15 phonon.h5

phonon.h5 为 task = phonon 下的输出文件，当 task类型为其他时，该文件不输出。

（1）当 phonon.method = dfpt 时，phonon.f5文件如下所示：

dfpt方法计算声子能带和态密度，打开介电常数、声子热力学计算的开关， phonon.h5 包含9个结构体：

其中 BandInfo 、 DosInfo 分别保存能态和态密度数据，其结构分别与 band.h5 、 dos.h5 文件相对应的结构体结构一致；

其中 EpsilonInfo 中保存介电常数数据：

其中 ForceConstant 中保存力学常数数据：

其中 PrimitiveAtomInfo 、 SupercellAtomInfo 、 unitAtomInfo 分别保存原胞、超胞、单胞的结构信息，以单胞为例结构如下：

其中 ThermalInfo 中保存声子热力学数据：

其中 Phonon 中保存声子计算输入参数数据：

（2）当 phonon.method = fd 时，phonon.f5文件如下所示：

有限位移法计算声子能带和态密度， phonon.h5 包含9个结构体：

其中 BandInfo 、 DosInfo 分别保存能态和态密度数据，其结构分别与 band.h5 、 dos.h5 文件相对应的结构体结构一致；

其中 ForceConstant 中保存力学常数数据， PrimitiveAtomInfo 、 SupercellAtomInfo 、 unitAtomInfo 分别保存原胞、超胞、单胞的结构信息，其结构与 phonon.method = dfpt 时生成的phonon.f5文件相对应的结构体结构一致；

其中 ForceSet 保存各结构计算所得的力学矩阵数据：