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Published on 2025-04-09 / 0 Visits
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【源码】基于Python的量子化学计算任务管理系统

项目简介

本项目是基于Python的量子化学计算任务管理系统,具备图形用户界面(GUI)应用程序,用于管理量子化学计算任务,尤其适用于使用Quantum ESPRESSO软件包的计算。用户可上传vasp文件,通过界面操作开展量子化学计算,查看计算进度与结果,还能对计算结果(如能带结构和投影态密度(PDOS))进行可视化展示。

项目的主要特性和功能

  1. 计算任务管理:支持relax、scf等多种计算模式,用户可上传结构文件,设置计算参数并启动计算任务。
  2. 计算进度查看:能够实时查看计算任务的进度。
  3. PDOS查看:提供简单模式、详细轨道模式和自定义模式三种PDOS查看方式。
  4. 数据分析:在BaderCharge计算中具备数据分析功能,可提炼原子信息和电子信息,计算关联系数。
  5. 批量计算:支持对当前目录下的所有结构文件进行批量计算。
  6. 参数设置:可设置固定原子、计算用的赝势等参数。

安装使用步骤

安装依赖

  1. 加载必要的module: bash module load apps/python/3.7.1 module load apps/gnuplot/5.4.6
  2. 创建并激活虚拟环境: bash python3 -m venv 目录名 source 目录名/bin/activate
  3. 安装依赖库: bash pip install PyQt5==5.15.6 PyQt5-sip==12.10.1 Pymatgen==2022.0.17
  4. 安装Qt5.15.0,并将其路径添加到环境变量: bash export LD_LIBRARY_PATH=/hpc/data/home/spst/xiety/bin/Qt5.15.0/5.15.0/gcc_64/lib:$LD_LIBRARY_PATH export PATH=/hpc/data/home/spst/xiety/bin/Qt5.15.0/5.15.0/gcc_64/bin:$PATH export LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib64/qt-3.3:$LD_LIBRARY_PATH export XDG_RUNTIME_DIR=/hpc/data/home/spst/xiety/bin/QE-batch

使用方法

  1. 建议使用pw.x --verson :6.8。
  2. 在和QE-batch相同目录下上传结构文件(POSCAR格式,fractional)。
  3. 在总目录建立in_{mode}文件,设置和结构信息无关的部分,注意把prefix=“BTO”。
  4. 若需要加spin,在总目录下创建名为SPIN的文件,输入需要加SPIN的元素及方向。
  5. 若需要加DFT+U,在总目录下创建名为DFT - U的文件,输入需要加U的元素及大小。
  6. 运行python QE-batch/APP_9-6.py,选择模式后,点击“查看计算进度”查看计算进度。
  7. 修改“选择计算平台”内容后,记得点击保存。
  8. pdos有三种查看方式,可在下拉菜单栏中选择。
  9. 数据分析板块在BaderCharge计算中,需先计算pdos,再点击“计算电荷”,重新打开查看badercharge页面,点击“分析数据”进入数据分析界面。
  10. 在time_schedule.py中设置需要计算的总目录名字和计算模式,该文件应和总目录在同一目录下。
  11. 可在replace.py中设置固定原子、修改计算用的赝势等参数。若需检查输入文件,可将sub_script=0。

DM平台PyQt5安装失败时的使用方法

若APP_9-6.py无法使用,可使用以下脚本: 1. 查看计算进度: bash python QE-batch/read_relax_E_for_UI.py {mode} 2. 计算.vasp文件: bash python QE-batch/replace.py {structure_name} {mode} 0 0 3. 计算当前目录下所有结构的{mode}: bash python QE-batch/run-all.py {mode} 或计算当前目录下未计算的.vasp文件: bash python QE-batch/run-all.py {mode} pv_result_out 4. 提取计算完成的结构: bash python QE-batch/read_qe_out_all.py 5. 自动托管计算/续算当前目录下的结构: bash python QE-batch/auto_cal.py {mode} 6. 加和一种元素/一种元素轨道的pdos: bash python QE-batch/ sum_qe_pdos.py {元素/元素轨道} 7. 自定义查看pdos: bash python QE-batch/ sum_qe_pdos.py "{1-2,9-10,11}-1-s"

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