命令行接口 rexpand 的使用¶
可以使用 rexpand --help 和 rexpand <subcmd> --help 查看命令行使用帮助手册。
其中特别注意在二维体系中可以使用 -d 2 参数指定不在z方向上扩展胞，此时需要确保z与x,y方向正交。
子命令 rexpand cell 的使用¶
以石墨烯的超胞拓展为例,有原胞如下 graphene.vasp
graphene
1.0
2.4560000896 0.0000000000 0.0000000000
-1.2280000448 2.1269584693 0.0000000000
0.0000000000 0.0000000000 14.0000000000
C
2
Direct
0.000000000 0.000000000 0.500000000
0.666667020 0.333332972 0.500000000
rexpand cell 是用原胞产生特定体积超胞的命令，给定一个原胞，和欲产生的数量。就可以产生要
生成的所有的不等价超胞。
要产生体积为2~6倍的各种超胞，用于后续的原子替换，可以使用如下命令:
(sagar) $ mkdir -p graphene && cd graphene
(sagar) $ rexpand cell -d 2 -v 2 6 ../graphene.vasp
子命令 rexpand conf 的使用¶
举例来说，如若，有金刚石原胞如下 crystal.vasp
cubic diamond
5.5
0.0 0.5 0.5
0.5 0.0 0.5
0.5 0.5 0.0
C
2
Direct
-0.125 -0.125 -0.125
0.125 0.125 0.125
用于产生要产生的不等价构型(configurations),有三种可能:
- 给出原胞，产生各种体积下的各种超结构。
- 给原胞，产生一定体积内各种超构型。
- 给出一个特定的胞，产生所有，或特定浓度下的所有不重复构型。
结合浓度是否确定，将各种可能和使用情形列与下表:
| idx | Cell type | Assign concentration | Usage |
| 0 | Variable volume cell | Variable concentration | Find Ground State Search |
| 1 | Variable volume cell | Specific concentration | Useless |
| 2 | Specific volume cell | Variable concentration | My Own Staticstic Method |
| 4 | Specific volume cell | Specific concentration | Yang, K., Chem. Mater. (2016) |
| 5 | Specific Cell | Variable concentration | Produce all concentration for specific cell |
| 6 | Specific Cell | Specific concentration | Grau-Crespo, R., J.Phys. Condens. Matter (2007) |
各种体积的不等价超构型¶
目的是得到体积从原胞扩展到4倍胞时，各种浓度的 C:sub: x B1-x 的金刚石结构。在计算这些结构后 可以通过统计能量来绘制第一性原理基态该合金的凸点图。
生成结构需要执行下列命令:
(sagar) $ mkdir -p alloy-C-B && cd alloy-C-B
(sagar) $ rexpand conf -mp varv -mc vc -v -1 4 -e C -s B -vvv ../crystal.vasp
将会在当前目录下产生所有的可能构型。
给定体积的不等价超构型¶
目的是得到所有体积为原胞4倍，即包含8个原子的，C 被 O元素替换的全部可能构型, 则执行下列命令:
(sagar) $ mkdir -p crystal-O && cd crystal-O
(sagar) $ rexpand conf -mp svc --volume -1 4 -mc vc -e C -s O ../crystal.vasp
将会在当前目录下产生所有的可能的构型。 参数的意义请参考上方列表。
特定胞的不等价构型¶
该情况多数情况下会配合浓度参数一起使用，指定特定取代数量的构型的生成。 目的是得到下述 Zn4 S4 结构中Zn被2个Mg替换，替换后化学式为 Zn2 Mg2 S4.
原始的结构为 zinc-blende.vasp
s zn
1.0
5.5 0.0 0.0
0.0 5.5 0.0
0.0 0.0 5.5
Zn S
4 4
Direct
0.000000000 0.000000000 0.000000000
-0.000000000 0.500000000 0.500000000
0.500000000 -0.000000000 0.500000000
0.500000000 0.500000000 0.000000000
0.250000000 0.250000000 0.250000000
0.750000000 0.750000000 0.250000000
0.750000000 0.250000000 0.750000000
0.250000000 0.750000000 0.750000000
使用下列命令实现得到所有同样正方晶胞的替换构型:
(sagar) $ mkdir -p zb && cd zb
(sagar) $ rexpand conf -mp sc -mc cc -e Zn -s Mg -n 2 --comment ZnxMgxS2x ../zinc-blende.vasp
可以发现，只有一种独立的构型产生，因为惯用晶胞的四个Zn位于四面体顶点位置， 任意替换两个Zn原子产生的构型都是一样的。