4. 输出文件介绍 ******************************** 4.1. PREPARE模块的输出文件 ================================ PREPARE模块的输出全部在dec目录下，以下为PREPARE模块的目录树： :: dec ├── 1prepare.out ├── dasp.in ├── madelung │   │   └── INCAR │   │   └── KPOINTS │   │   └── ... ├── AEXX │   ├── 0.25 │   │   └── static │   │   ├── INCAR │   │   ├── KPOINTS │   │   ├── ... │   ├── 0.3 │   │   └── static │   │   ├── ... ├── relax │   ├── ... 4.1.1. INCAR -------------------------------- 此文件为VASP的输入文件。本模块输出的该类文件包括 ``INCAR-relax`` （缺陷原子位置优化的INCAR）、 ``INCAR-static`` （缺陷静态计算的INCAR）。 4.1.2. POSCAR -------------------------------- 此文件为VASP的输入文件。本模块输出的该类文件包括 ``POSCAR`` （用户提供的POSCAR）、 ``POSCAR_refined`` （对应的refined晶胞的POSCAR）、 ``POSCAR_nearlycube`` （接近正方体超胞的POSCAR）、 ``POSCAR_final`` （原子位置优化后的超胞POSCAR）。 4.1.3. KPOINTS -------------------------------- 此文件为VASP的输入文件。本模块输出的该类文件为 ``KPOINTS`` 。注意：DASP总是产生Gamma-only的KPOINTS文件。请勿手动替换多k点的KPOINTS文件。 4.1.4. POTCAR -------------------------------- 此文件为VASP的输入文件。本模块输出的该类文件包括 ``POTCAR`` （本征缺陷所用的POTCAR）、 ``POTCAR_X`` （掺杂X元素的POTCAR）。 4.1.5. 任务脚本文件 -------------------------------- 此文件为提交作业任务所要用到的脚本文件，用于提交DFT计算作业。 4.1.6. 马德隆常数计算目录 -------------------------------- PREPARE模块会在dec目录下创建madelung目录进行马德隆常数计算，并且输出到 ``dasp.in`` 中，将 :guilabel:`madelung` 参数值设为计算所得的马德隆常数。 4.1.7. HSE交换参数计算目录 -------------------------------- 若 :guilabel:`level=2或3` ，并且设置了 :guilabel:`Eg_real` 参数，本模块会在dec目录下创建AEXX目录进行交换参数计算，并在对应的INCAR中设置。 4.1.8. 超胞原子位置优化计算目录 -------------------------------- 无论 :guilabel:`level` 如何设置，PREPARE模块总会在relax目录下进行超胞原子位置的优化。 4.1.9. 1prepare.out ------------------------------- ``1prepare.out`` 文件中，包含模块运行的所有细节，以及各种运行结果及其报错，可以根据此文件查询该模块的运行状况。 4.2. TSC模块的输出文件 ================================ TSC模块的输出全部在tsc目录下，以下为TSC模块的目录树： :: tsc ├── 2tsc.out ├── dasp.in ├── materials_info.yaml ├── materials_info_recalc.yaml ├── pure_phase_energy.yaml ├── key_phases_info_recalc.yaml ├── 目标化合物 │   ├── relaxation1 │   │   └── INCAR ... │   ├── relaxation2 │   │   └── INCAR ... │   ├── static │   │   └── INCAR ... │   ├── static_recalc │   │   └── INCAR ... ├── 杂相1 │   ├── static_recalc │   │   └── INCAR ... ├── 杂相2 │   ├── static_recalc │   │   └── INCAR ... 4.2.1. materials_info.yaml --------------------------------- ``materials_info.yaml`` 为 TSC 模块执行第一次计算与分析时的输出文件。文件保存着目标化合物的热力学稳定性分析结果，具体包含以下信息： - ``FE`` ：目标化合物的形成能（eV/per atom ）。 * ``TE`` ：目标化合物的总能（eV/per atom ）。 - ``TS`` ：目标化合物的热稳定性（True/False）。 * ``chemical_potentials`` ：目标化合物各元素的化学势范围。 - < 元素名称 >; - < 元素化学势的最大值（eV）>; - < 元素化学势的最小值（eV）>; * ``decomp`` ：目标化合物最可能的分解路径。 - < 各分解物名称 > - ``direct`` ：目标化合物的带隙为直接带隙（ Direct）或间接带隙（Indirect）。 * ``e_above_hull`` ：目标化合物的能量与同成分下平衡相能量的差，即Energy above hull (eV/per atom )。目标化合物不稳定时为正值，否则为负值。 - ``gap`` ：目标化合物的带隙大小（eV）。 * ``hull_points`` ：目标化合物的稳定区域各边界点处各元素的化学势取值。 - < 各元素名称 >; - < p1 点处各元素化学势（eV）>; - < p2 点处各元素化学势（eV）>; - ... - ``hull_points_2d`` ：二维稳定区域相图中稳定区域边界点处各元素的化学势取值。 - < 各元素名称 >; - < p1 点处各元素化学势（eV）>; - < p2 点处各元素化学势（eV）>; - ... - ``key_phases`` ：影响目标化合物稳定性的关键杂相。 - < 各关键杂相名称 > - ``XX_doped_key_phases``：本模块用于计算掺杂元素化学势大小的关键杂相。 - < 各关键杂相名称 > * ``key_phases_2d`` ：二维稳定区域相图中影响目标化合物稳定性的关键杂相。 - < 各关键杂相名称 > - ``secondary_phases`` ：分析目标化合物稳定性过程中考虑到的所有杂相。 - < 杂相名称 > * < 杂相总能（eV/per atom） > - < 杂相形成能（eV/per atom） > 4.2.2. materials_info_recalc.yaml ------------------------------------- ``materials_info_recalc.yaml`` 为TSC模块执行第二次计算与分析时的输出文件。该文件结构与 ``materials_info.yaml`` 相同。 4.2.3. pure_phase_energy.yaml ------------------------------------ ``pure_phase_energy.yaml`` 为 TSC 模块执行第一次计算与分析时的中间输出文件，记录了第一次计算与分析过程中，该模块从Materials Project数据库中提取的或本模块提供的相关单质相的信息。 - < 单质相名称 > * ``TE`` ：该单质相的总能（eV/per atom ）。 - ``cif`` ：该单质相的结构。 * ``id`` ：该单质相在Materials Project数据库中的id。 - ``space group`` ：该单质相的空间群信息。 对于H2，O2，N2，F2，Cl2，Br2这几种单质相，由于采用该模块提供的结构与能量数据，因此 ``id = 0``， ``space group = null``， ``cif = null``。 4.2.4. key_phases_info_recalc.yaml -------------------------------------- ``key_phases_info_recalc.yaml`` 为 TSC 模块执行第二次计算与分析时的中间输出文件，记录了第二次计算与分析过程中涉及的关键杂相的信息。 - < 杂相名称 > * ``TE`` ：杂相的总能（eV/per atom ）。 - ``direct`` ：杂相的带隙为直接带隙（ Direct）或间接带隙（Indirect）。 * ``gap`` ：杂相的带隙大小（eV）。 4.2.5. stable_2d.out -------------------------------------- ``stable_2d.out`` 为 TSC 模块第一阶段分析时的输出文件，位于目录tsc/2d-figures/，记录了二维稳定区域各边界点处的元素化学势取值。同时对于三元及以上的体系，程序会输出相应的png格式的稳定区域图像，对应第一阶段的分析结果。具体内容可参考案例说明中所示，格式如下。 :: <元素名> <元素名> <元素名> ------- ------- ------- <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> 4.2.6. stable_recalc_2d.out ----------------------------------------- ``stable_recalc_2d.out`` 为 TSC 模块第二阶段分析时的输出文件，位于目录tsc/2d-figures/，记录了二维稳定区域各边界点处的元素化学势取值。具体内容可参考案例说明中所示，格式与 ``stable_2d.out`` 相同。同时对于三元及以上的体系，程序会输出相应的png格式的稳定区域图像，对应第二阶段的分析结果。 4.2.7. stable.out ----------------------------------------- ``stable.out`` 为TSC模块第一阶段分析时的输出文件，位于目录tsc/3d-figures/，记录了三维稳定区域各边界点处的元素化学势取值。具体内容可参考案例说明中所示，具体格式如下。 :: <元素名> <元素名> <元素名> ------- ------- ------- <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> <化学势> 4.2.8. stable_recalc.out ------------------------------------------- ``stable_recalc_2d.out`` 为 TSC 模块第二阶段分析时的输出文件，位于目录tsc/3d-figures/，记录了三维稳定区域各边界点处的元素化学势取值。具体内容可参考案例说明中所示，格式与 ``stable.out`` 相同。 4.2.9. ori_data_MP ------------------------------------------ 目录 ``ori_data_MP`` 中保留了 TSC 模块第一阶段分析的详细输出文件，包括保存所有杂相结构文件的子目录 ``all_cif\``，从Materials Project数据库中获取的数据文件 ``DataRecord_XX.pkl`` 以供本模块调取使用，以及相应的子目录 ``XX\`` 。子目录 ``XX\`` 名称通常由目标化合物名称（及掺杂元素名称）构成，其中保留了相应情况下的杂项结构文件与分析数据。 4.2.10. 2tsc.out -------------------------------------- ``2tsc.out`` 为TSC模块执行期间的日志文件，内容包括当前模块计算与分析的进度，以及可能出现的报错信息。具体的输出内容可参考案例说明中所示。 4.3. DEC模块的输出文件 ================================ DEC模块的输出全部在dec目录下，以下为DEC模块的目录树： :: dec ├── 3dec.out ├── dasp.in ├── Formation_Energy_Intrinsic_Defect │   ├── p1.dat │   ├── p2.dat │   ├── p1.png │   ├── p2.png ├── Transition_Level_Intrinsic_Defect │   ├── tl.dat │   ├── tl.png ├── 缺陷1 ├── 缺陷2 ├── 缺陷3 ... 4.3.1. Formation_Energy_(Intrinsic_Defect) --------------------------------------------- 此目录包含本征或掺杂（以文件夹名字为准）缺陷的形成能随费米能级变化的图。包括.dat格式的原始数据 ``p1.dat, p2.dat, ...`` 和png格式的图像 ``p1.png, p2.png, ...`` 。对于.dat格式的文件，用户可以通过origin打开并编辑，自行画图。 4.3.2. Transition_Level_(Intrinsic_Defect) --------------------------------------------- 此目录包含本征或掺杂（以文件夹名字为准）缺陷的转变能级的图。包括.dat格式的原始数据 ``tl.dat`` 和png格式的图像 ``tl.png`` 。对于.dat格式的文件，用户可以通过origin打开并编辑，自行画图。 4.3.3. 3dec.out ---------------------------------------------- ``3dec.out`` 文件中，包含DEC模块运行的所有细节，以及各种运行结果及其报错，可以根据此文件查询该模块的运行状况。具体的输出内容可参考案例说明中所示。 4.4. DDC模块的输出文件 ================================ DDC模块的输出全部在ddc目录下，以下为DDC模块的目录树： :: ddc ├── 4ddc.out ├── DefectParams.txt ├── Fermi.dat ├── Carrier.dat ├── Defect_charge.dat 4.4.1. DefectParams.txt ------------------------------------ ``DefectParams.txt`` 包含了DDC计算所需的输入参数，包括：**缺陷名** ， **Nsites** ， **简并因子** ， **转变能级** ，**中性缺陷形成能** 。以ZnGeP2缺陷为例，在运行本模块之后 ``DefectParams.txt`` ： .. code-block:: python 1000 300 0.360000 0.190000 2.067143 P_Zn1 1.245078e+22 2 1.0959 1 0.7854 2 0.602 1 0.3478 2 1.3758 1 1.8193 2 1.8431 1 2.0373 2 3.993075 2.591475 Zn_P1 2.490156e+22 2 0.9803 1 0.4186 2 0.1979 1 x x 1.3004 1 1.6611 2 1.8974 1 2.0551 2 2.013776 3.415376 Ge_P1 2.490156e+22 2 0.017 1 x x x x x x 0.6089 1 1.4605 2 1.7595 1 x x 1.214661 1.681861 P_Ge1 1.245078e+22 2 1.5928 1 0.6776 2 0.3533 1 x x 1.8788 1 2.0787 2 x x x x 2.242467 1.775267 ... ... 逐行解释如下： .. code-block:: python # 生长温度为1000 K，工作温度为300 K，读取自dasp.in文件 1000 300 .. code-block:: python # 电子的有效质量为0.36m_0，空穴的有效质量为0.19m_0，读取自dasp.in文件 0.360000 0.190000 .. code-block:: python # 超胞的带隙值，读取自dec/Intrinsic_Defect/host/EIGENVAL，或dec/Doping_XX/host/EIGENVAL 2.067143 .. code-block:: python # 从左到右依次为：缺陷名，Nsites，q=0简并因子，(0/+)能级，q=+1简并因子，(0/2+)能级，q=+2简并因子，(0/3+)能级，q=+3简并因子，(0/4+)能级，q=+4简并因子，(0/-)能级，q=-1简并因子，(0/2-)能级，q=-2简并因子，(0/3-)能级，q=-3简并因子，(0/4-)能级，q=-4简并因子，形成能1，形成能2 # 形成能1，形成能2分别对应于化学势位于（dasp.in中）p1和p2处，该中性缺陷的形成能。 # 从第四行起，每行一共有存在21项字符串，所有数据皆读取自dec目录下各缺陷的计算输出 P_Zn1 1.245078e+22 2 1.0959 1 0.7854 2 0.602 1 0.3478 2 1.3758 1 1.8193 2 1.8431 1 2.0373 2 3.993075 2.591475 .. code-block:: python # 与上一行顺序一致，一共存在21项字符串 # 若某一价态不存在，该价态的转变能级和简并因子将用x表示。例如本行中q=+4不存在，因此其(0/4+)能级，q=+4简并因子皆输出为x Zn_P1 2.490156e+22 2 0.9803 1 0.4186 2 0.1979 1 x x 1.3004 1 1.6611 2 1.8974 1 2.0551 2 2.013776 3.415376 .. code-block:: python # 类似地，本行中q=+2 q=+3 q=+4 q=-4不存在，因此它们的转变能级和简并因子皆输出为x Ge_P1 2.490156e+22 2 0.017 1 x x x x x x 0.6089 1 1.4605 2 1.7595 1 x x 1.214661 1.681861 .. code-block:: python # 类似地，本行中q=+4 q=-3 q=-4不存在，因此它们的转变能级和简并因子皆输出为x P_Ge1 1.245078e+22 2 1.5928 1 0.6776 2 0.3533 1 x x 1.8788 1 2.0787 2 x x x x 2.242467 1.775267 .. note:: 本模块可独立于DASP-TSC和DASP-DEC单独使用，即用户只需按本节说明的格式准备DefectParams.txt，DASP即可将其视为输入文件，并执行计算。缺陷态简并因子并不会影响结果的数量级，因此若不确定其数值，可设为1。 4.4.2. Fermi.dat ----------------------------- ``Fermi.dat`` 的输出有两列。第一列为从（dasp.in中化学势）p1到p2，其化学势的线性变化；第二列为对应化学势处体系的费米能级。其中EF=0表示费米能级位于VBM。 4.4.3. Carrier.dat ------------------------------ ``Carrier.dat`` 的输出有三列。第一列为从（dasp.in中化学势）p1到p2，其化学势的线性变化；第二、三列分别为对应化学势处体系的（自由）电子、空穴载流子浓度。 4.4.4. Defect_charge.dat ------------------------------- ``Defect_charge.dat`` 的输出有多列。第一列为从（dasp.in中化学势）p1到p2，其化学势的线性变化；从第二列起，每列为各价态的缺陷在对应化学势处的浓度。 4.4.5. 4ddc.out ------------------------------- ``4ddc.out`` 文件中，包含DDC模块运行的所有细节，以及各种运行结果及其报错，可以根据此文件查询该模块的运行状况。具体的输出内容可参考案例说明中所示。 4.5. CDC模块的输出文件 ================================ CDC模块的输出全部在cdc目录下，以下为CDC模块的目录树： :: cdc ├── 5cdc.out ├── dasp.in ├── pl_calc.list ├── POSCAR ├── 指定缺陷 │   │   └── Radiate_calc │   │   │   └── 指定缺陷初末态 │   │   │   │   ├── final_state │   │   │   │   ├── initial_state │   │   │   │   ├── intermediate_state │   │   │   │   ├── pl.out │   │   │   │   ├── rad_rate.out │   │   │   │   ├── lineshape.dat │   │   │   │   ├── lineshape.png │   │   │   │   └── ccdiagram.png │   │   └── ... 4.5.1. 5cdc.out ---------------------------------------------- ``5cdc.out`` 文件中，包含CDC模块运行的所有细节，以及各种运行结果及其报错，可以根据此文件查询该模块的运行状况。具体的输出内容可参考案例说明中所示。 4.5.2. lineshape.dat & lineshape.png ------------------------------------------ ``lineshape.dat`` 文件是PL谱计算完成后输出的原始数据，而 ``lineshape.png`` 文件是根据 ``lineshape.dat`` 绘制的PL图像。具体的输出内容可参考案例说明中所示。 4.5.3. ccdiagram.png -------------------------------- ``ccdiagram.png`` 文件是该缺陷初态与末态的位形坐标图（configuration coordinate diagram）。具体的输出内容可参考案例说明中所示。 4.5.4. pl.out -------------------------------- ``pl.out`` 文件是当前PL谱计算完成后的 ``5cdc.out`` 文件备份。 4.5.5. rad_rate.out -------------------------------- ``rad_rate.out`` 文件是当前辐射俘获系数计算完成后的 ``5cdc.out`` 文件备份。 4.5.6. el_ph_calc.list -------------------------------- ``el_ph_calc.list`` 文件记录了用于计算电声耦合常数的不同Q的计算路径。 4.5.7. nonrad_calc.list -------------------------------- ``nonrad_calc.list`` 文件记录了用于计算非辐射俘获系数的不同Q的计算路径。 4.5.8. overlap.dat -------------------------------- ``overlap.dat`` 文件输出了初态与末态的单粒子波函数之间的重叠积分随Q的变化。 4.5.9. eigenvalue_i.dat -------------------------------- ``eigenvalue_i.dat`` 文件输出了初态时声子波函数的本征值。 4.5.10. eigenvalue_f.dat -------------------------------- ``eigenvalue_f.dat`` 文件输出了末态时声子波函数的本征值。 4.5.11. wavefunction_i.dat -------------------------------- ``wavefunction_i.dat`` 文件输出了初态的声子波函数。 4.5.12. wavefunction_f.dat -------------------------------- ``wavefunction_f.dat`` 文件输出了末态的声子波函数。 4.5.13. nonrad_rate.out -------------------------------- ``nonrad_rate.out`` 文件是当前非辐射俘获系数计算完成后的 ``5cdc.out`` 文件备份。 4.5.14. nonradiative_rate.dat & coefficient.png ------------------------------------------------------ ``nonradiative_rate.dat`` 文件输出了载流子的非辐射俘获系数和俘获截面随温度变化的原始数据， ``coefficient.png`` 文件是根据 ``nonradiative_rate.dat`` 绘制的载流子非辐射俘获系数随温度的变化关系。具体的输出内容可参考案例说明中所示。