pymatgen を用いて結晶中原子の対称位置を特定する方法

概要

　pipで pymatgen のアップデートを行ったら、従来の方法で結晶中原子の identical な位置の検索ができなくなっていたので、その時の備忘録的に対処法を書く。

環境

• pymatgen: 2023.5.10
• pymatgen-analysis-defects: 2023.5.8
• Python: 3.10.9

実装

POSCAR_data_extract.py

# This is the code for detecting identical atoms in a unitcell
import numpy as np
import pymatgen as mg
from pymatgen.io.vasp import Poscar
from pymatgen.core.sites import PeriodicSite
from pymatgen.analysis.defects.generators import VacancyGenerator

# from pymatgen.symmetry.analyzer import PointGroupAnalyzer
poscar = Poscar.from_file("POSCAR", check_for_POTCAR=False) # Read the POSCAR file in the same folder
structure = poscar.structure # Read the structure in the file
sp = structure.species # Detect species as list type
interstitial_gen = VacancyGenerator()
interstitial = interstitial_gen.generate(structure)
list1 = []
for i, vac in enumerate(interstitial):
    int_site = vac.site # Output as lists of coordinates and atoms
    list1.append(int_site)

# Save output into text file. 
with open('identicalList.txt','w') as f:
	f.write(str(list1))

出力

• $ZrO_2$ (cubic, $2\times2\times2$) で行った結果は以下の通り

[PeriodicSite: Zr (0.0000, 0.0000, 0.0000) [0.0000, 0.0000, 0.0000], PeriodicSite: O (3.8176, 1.2725, 3.8176) [0.3750, 0.1250, 0.3750]]

(x, y, z): 格子定数を考慮した原子位置(=格子定数×相対座標)
[x, y, z]: 原子の相対座標（POSCARで書かれている原子座標はこっち）

注意点

• 実行コードと同じディレクトリ内に POSCARが必要
• 構造を拡大したりした場合は、POSCARの読み込みの際にcheck_for_POTCAR=Falseとしておいた方が良い（実行時に怒られが発生するため）

参考