17.4.3 结构与体积数据

43、CASTEP（*.cell, *.charg_frm）

http://www.castep.org/

文件*.cell包含晶体结构数据，而文件*.charg_frm以Å-3为单位存储电子密度。当*.cell在VESTA中打开时，仅显示结构模型。另一方面，打开*.charg_frm时，显示结构模型和电子密度分布。因为单位晶胞尺寸未记录在*.charg_frm文件中，必须同时打开*.cell。

44、GAMESS输入文件和MacMolPlt输出的体数据文件

http://www.msg.ameslab.gov/GAMESS/GAMESS.html(GAMESS)

https://brettbode.github.io/wxmacmolplt/ (MacMolPlt)

GAMESS输入文件*.inp，可以很容易地使用MacMolPlt从GAMESS日志文件*.log中获得。首先，使用文本编辑器检查该文件中收敛后的最终笛卡尔原子坐标单位。然后，运行MacMolPlt打开*.log。在Windows菜单中，通过*.log名称选择“Coordinates”，并检查笛卡尔坐标的单位是Å还是bohr (au)。与VESTA一样，单位应为Å。如果单位为bohr，请选择菜单栏中的Molecule | Convert to Angstroms。然后，在Windows菜单中，通过*.log名称选择“Input Builder”，并单击Write File按钮，创建*.inp存储原子符号和笛卡尔坐标。接下来是体数据文件*.mmp，必须输出其中记录的3D网格原点。在Windows菜单中，通过*.log名称选择“Surfaces”。从“3D Orbital”、“3D Total Electron Density”和“3D Molecular Electrostatic Potential”中指定项目。在随后出现的对话框中，适当更改网格点的数量和网格大小，选择一个轨道（在“3D Orbital”的情况下），然后单击Update按钮。等值面和球棍模型将出现在*.log窗口中。单击Parameters...按钮，可显示网格点的数量、原点和网格增量。然后，单击Export...按钮。指定与*.inp同名的*.mmp文件的名称和位置。请注意*.inp和*.mmp必须在同一文件夹中。

45、Gaussian Cube格式（*.cube, *.cub）

http://www.gaussian.com/

存储使用Gaussian计算的电子密度、自旋密度、静电势、波函数等的文本文件，关键字为“Cube”。Cube文件也可以由Firefly（以前称为PC GAMESS）创建。

46、VASP（*.vasp, CHG, CHGCAR, PARCHG, LOCPOT, ELFCAR, POSCAR, CONTCAR）

http://www.vasp.at/

http://www.materialsdesign.com/medea（商业软件MedeA，包含VASP为其组件）

以上文件均为存储VASP输出的晶体结构和体数据的文本文件。

CHG存储晶格矢量、原子坐标和总电荷密度乘以单位晶胞体积V。PAW单个中心占据率添加到CHGCAR中。虽然CHG和CHGCAR提供了相同的价电子信息，但由于数值数据的精度较低，CHG的文件大小小于CHGCAR。PARCHG具有与CHG相同的格式，存储特定k点和/或带的部分电荷密度。当读取这些文件以可视化等值面和切面时，数据值除以V（单位为bohr3）。因此，VESTA输入的电荷密度单位为bohr-3。LOCPOT包含晶格矢量、原子坐标和库仑势（单位：eV），即无交换相关分量的总电势（除非LEXCHG=-1行在main中被注释掉）。ELFCAR的格式与CHG相同，它存储无量纲电子局域化函数（ELF）。POSCAR和CONTCAR包括晶格矢量、原子坐标，以及用于分子动力学计算的可选初始速度和预测-校正坐标。POSCAR和CONTCAR分别对应于计算任务结束时VASP输出的初始结构和最终结构；CONTCAR可用于计算任务续算。由于这些文件中没有元素符号或原子序数，它们必须与另一个文件OUTCAR一起显示结构模型。OUTCAR可以重命名为*.out，与*.vasp具有相同的名称。只有OUTCAR顶部“POTCAR:”后面的行才能读取元素符号。

读取文件进行表面着色时，除非文件名为CHGCAR或PARCHG，否则不会缩放数据值。

47、XCrySDen XSF格式（*.xsf）

http://www.xcrysden.org/ (XCrySDen)

http://www.abinit.org/ (ABINIT)

http://www.abinit.org/documentation/helpfiles/for-v6.4/users/cut3d_help.html (Cut3D)

http://www.quantum-espresso.org/ (Quantum ESPRESSO)

用于材料性质从头算的ABINIT软件包具有输出存储电子密度、静电势和波函数的二进制文件的功能。它们可以使用名为Cut3D的转换器，转换具有XCrySDen的XSF格式的文本文件*.xsf。电子密度的单位是bohr-3。Cut3D支持数据类型13（XCrySDen/VENUS波函数实数数据），因此可以直接在*.xsf中输出波函数。用于材料量子力学模拟的Quantum ESPRESSO还具有输出XSF格式文件的功能。有关XSF格式的详细信息，请访问http://www.xcrysden.org/doc/XSF.html

一般来说，*.xsf由一些以关键字开头的部分组成。VESTA从BEGIN_BLOCK_DATAGRID部分读取体数据。为了使等值面与结构模型重叠成为可能，*.xsf还应包含（1）PRIMEVEC和PRIMCOORD部分或（2）CONVVEC和CONVCOORD部分。此外，PRIMVEC或CONVVEC部分中的晶格矢量必须与BEGIN_DATAGRID部分中的生成矢量一致。在XSF格式中，基本晶格矢量（PRIMVEC）和笛卡尔坐标的单位是Å。