第一性原理||通过VMD对Bader电荷进行着色

上一次，我们讲解了如何通过第一性原理来计算Bader电荷，以及怎么分析Bader电荷数据，其ACF.dat结果如下图所示：

第一列，是原子的序号，这和POSCAR中原子的顺序一致。每个原子的电荷大小是CHGCAR这一列所对应的数值，这是原子价层电子中的电子总数。我们想要分析原子得失电子的情况，则需要减去计算所用的赝势（POTCAR）中的电子数。以上图为例：1-2是H原子，0.392-1=-0.608，说明H失去0.608个电子；3-4是N原子，6.524-5=1.524，说明N得到1.524个电子。

以上分析是分析具体的数值，得到的是一个表格数据，那我们是否可以在原子结构上直观地看到原子得失电子的情况呢？答案是肯定的，我们可以通过VMD，按照Bader电荷对原子进行着色。下面是具体的操作：

第一步：计算完Bader电荷后，运行vaspkit，选择508，得到bader.pqr文件；

第二步：将以上的bader.pqr文件导入VMD软件中，点击Graphics，选择Representation，如图1所示；

（图1）

在这个对话框里，分别在Draw style，Trajectory，Periodic部分里进行设置，如图2所示：

（图2）

其中：Coloring Method选择Charge；

Drawing Method选择VDW，也可以选择CPK，可以通过Sphere Scale改变原子大小；

Color Scale Date Range可以调节颜色的范围，可以自己设置，也可以自动设置；

Periodic可以扩展晶胞的大小，可以选择不同的方向。

第三步：在命令行窗口，输入以下命令，如图3所示，其中第一行是结构的晶格参数，根据自己的结构修改参数；

（图3）

也可以把以上命令放在bader.tcl格式的文件中，在命令行窗口输入命令：source bader.tcl。

第四步：在Display中，选择Orthographic，以及在Rendermode选择GLSL，如图4所示：

（图4）

第五步：最后，对图片进行渲染处理，具体操作见往期推文分子模拟||VMD图像保存实用教程。

得到了如图5所示的效果图，这就是按照Bader原子电荷来着色的原子结构图。

（图5）

在这个图中，蓝色是带负电，说明原子得到电子；而红色表示带正电，说明原子失去电子。图5所示的结构是H2O分子吸附在表面的结构，其中O原子带负电荷，得到电子；H原子带微量正电荷，失去电子。

END

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