ASE转换文件到POSCAR格式

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被批评公众号长草了，简单介绍一下ASE转换文件的小技巧，顺便锄下草。顺利学会下面操作的前提:

1) 已经在自己电脑上安装好了ASE。

2) 电脑里面有POSCARtoolkit.py脚本。见（https://www.bigbrosci.com/2018/11/11/ex73/）

终端操作

下面是终端里面转换格式的懒人命令：

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ase gui  file_from  -o POSCAR

1 ase gui 是我们转化文件格式的命令。

2 file_from 是你想要转换的文件，可以为cif, xyz, xsd等。ASE支持很多格式文件的读取和输出，具体的大家可以参考下面网址：

a) https://wiki.fysik.dtu.dk/ase/ase/io/io.html#module-ase.io

b）https://wiki.fysik.dtu.dk/ase/_modules/ase/io/formats.html

3 -o 代表输出文件，这里我们写的是POSCAR，也可以写成CONTCAR。

如果：

1）想转换成xyz文件，改成 -o XXX.xyz;

2）想转换成cif文件，改成 -o XXX.cif;

总之，

想转什么文件就写什么文件；

想转啥格式的就写啥后缀。

如果失败的话，可能不支持，那就接着用自己的老方法吧。

个人使用经验：

本人的计算模型经常在xyz和POSCAR两个格式之间切换。下面分析下ASE转换的优点和缺点。

1）从POSCAR到xyz文件（优点）：

在xyz文件的第二行中，ASE会写入一些体系的周期性的信息，这一点非常棒。方便从xyz再转换回POSCAR或者CONTCAR。

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qli@bigbro:~/Desktop/test$ ls
CONTCAR
qli@bigbro:~/Desktop/test$ cat CONTCAR
Au\(1\1\1)
   1.00000000000000
    20.0000000000000000    0.0000000000000000    0.0000000000000000
     0.0000000000000000   21.0000000000000000    0.0000000000000000
     0.0000000000000000    0.0000000000000000   22.0000000000000000
   C    H
     2     4
Selective dynamics
Direct
  0.1615221012872249  0.4048804874587976  0.3815091574487524   T   T   T
  0.1387568880386591  0.3452706062587786  0.3846145011058063   T   T   T
  0.2143704422309978  0.4168857617494277  0.3865629189119751   T   T   T
  0.1712711104214057  0.3044252978921785  0.3929860718019034   T   T   T
  0.1271257560199507  0.4443139925926637  0.3733323288922066   T   T   T
  0.0855583096767520  0.3352469534052885  0.3790158532393584   T   T   T

qli@bigbro:~/Desktop/test$ ls
CONTCAR
qli@bigbro:~/Desktop/test$ ase gui CONTCAR  -o c2h4.xyz
/home/qli/anaconda2/lib/python2.7/site-packages/ase/gui/ag.py:86: UserWarning: You should be using "ase convert ..." instead!
  warnings.warn('You should be using "ase convert ..." instead!')
qli@bigbro:~/Desktop/test$ cat c2h4.xyz
6
Lattice="20.0 0.0 0.0 0.0 21.0 0.0 0.0 0.0 22.0" Properties=species:S:1:pos:R:3 pbc="T T T"
C       3.23044203       8.50249024       8.39320146
C       2.77513776       7.25068273       8.46151902
H       4.28740884       8.75460100       8.50438422
H       3.42542221       6.39293126       8.64569358
H       2.54251512       9.33059384       8.21331124
H       1.71116619       7.04018602       8.33834877

Lattice=XXX 这一行可以帮助你从xyz转回POSCAR。另外，转换的时候，会出现一个warning信息，装看不见就行了。

2）从xyz到POSCAR

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qli@bigbro:~/Desktop/test$ ase gui c2h4.xyz -o POSCAR
/home/qli/anaconda2/lib/python2.7/site-packages/ase/gui/ag.py:86: UserWarning: You should be using "ase convert ..." instead!
  warnings.warn('You should be using "ase convert ..." instead!')
qli@bigbro:~/Desktop/test$ cat POSCAR -n
     1   C  H
     2   1.0000000000000000
     3      20.0000000000000000    0.0000000000000000    0.0000000000000000
     4       0.0000000000000000   21.0000000000000000    0.0000000000000000
     5       0.0000000000000000    0.0000000000000000   22.0000000000000000
     6     2   4
     7  Cartesian
     8    3.2304420299999999  8.5024902400000002  8.3932014600000002
     9    2.7751377599999998  7.2506827300000003  8.4615190200000008
    10    4.2874088400000003  8.7546009999999992  8.5043842200000004
    11    3.4254222099999998  6.3929312600000001  8.6456935799999997
    12    2.5425151200000000  9.3305938400000006  8.2133112399999995
    13    1.7111661899999999  7.0401860200000002  8.3383487699999996

从xyz转化成POSCAR的时候，ASE的优点：

1）按照Cartesian格式输出。

2）元素行在第一行。

缺点：

1）输出文件还是老式的VASP格式（vasp 4.6）。第6行前面少了元素哪一行。

解决办法：ASE把这一行写到第一行了。我们直接在vim里面，把第一行复制到第6行前面就OK。

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 1  C  H
 2  1.0000000000000000
 3     20.0000000000000000    0.0000000000000000    0.0000000000000000
 4      0.0000000000000000   21.0000000000000000    0.0000000000000000
 5      0.0000000000000000    0.0000000000000000   22.0000000000000000
 6  C  H
 7    2   4
 8 Cartesian
 9   3.2304420299999999  8.5024902400000002  8.3932014600000002
10   2.7751377599999998  7.2506827300000003  8.4615190200000008
11   4.2874088400000003  8.7546009999999992  8.5043842200000004
12   3.4254222099999998  6.3929312600000001  8.6456935799999997
13   2.5425151200000000  9.3305938400000006  8.2133112399999995
14   1.7111661899999999  7.0401860200000002  8.3383487699999996

缺点2）少了固定元素的哪一行，以及固定坐标的’T’ 和 ‘F’ 。

解决办法：通过前面介绍的POSCARtoolkit.py脚本来解决，运行下面的命令，输入固定的层数即可。具体用法见（https://www.bigbrosci.com/2018/11/11/ex73/）

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qli@bigbro:~/Desktop/test$ ls
c2h4.xyz  CONTCAR  POSCAR
qli@bigbro:~/Desktop/test$ POSCARtoolkit.py -i POSCAR  -f
x
x
x
    -----------------------------------------------------------
    Cartesian Coordinates found, only for fixing atoms!
    Then type how many layers to be fixed, from bottom to top.
    -----------------------------------------------------------

    Found 1 layers, choose how many layers to be fixed------> 0 

    -----------------------------------------------------------
    POSCAR with Cartesian Coordiations is named as POSCAR_C
x
x
x
qli@bigbro:~/Desktop/test$ ls
c2h4.xyz  CONTCAR  POSCAR  POSCAR_C
qli@bigbro:~/Desktop/test$ cat POSCAR_C
 C  H
 1.0000000000000000
    20.0000000000000000    0.0000000000000000    0.0000000000000000
     0.0000000000000000   21.0000000000000000    0.0000000000000000
     0.0000000000000000    0.0000000000000000   22.0000000000000000
 C  H
   2   4
Selective
Cartesian
        +3.2304420300   +8.5024902400   +8.3932014600    T   T   T
        +2.7751377600   +7.2506827300   +8.4615190200    T   T   T
        +4.2874088400   +8.7546010000   +8.5043842200    T   T   T
x
x
x

小结：

个人还是比较喜欢用ASE来进行文件格式的转换，方便实用。方法千万种，能找到适合自己的就行。此外，尝试新的方法的时候，一定要认真研究分析下输出的文件（脚本、程序或多或少都会有些bug），保证对于自己的体系不出错后再继续使用，安全第一。此外，如果你有自己独特的、简单粗暴的、傻瓜式的、不通过鼠标敲敲点点的转换方法，也欢迎分享。