天玑算丨差分电荷密度的3D Isosurface立体图和2D Slice平面图

下面我们将MgO表面吸附CH4作为案例，介绍POSCAR和POTCAR的准备 ，其结构如下图：

将结构优化后的MgO/CH4使用以下命令：

得到MgO/CH4（AB体系）的POSCAR，其POTCAR与结构优化时的保持一致。

删除AB体系中的MgO部分，即得到A体系（CH4体系），A体系的POSCAR（POTCAR与POSCAR匹配即可）如下：

同样的，删除AB体系中的CH4部分，即得到B体系（MgO体系），B体系的POSCAR（POTCAR与POSCAR匹配即可）如下：

当上述三个计算完成后，得到三个CHAGCAR文件：

A: CH4 CHGCAR_CH4

B: MgO CHGCAR_MgO

AB: MgO/CH4 CHGCAR_MgO/CH4

作图

在得到上述三个CHAGCAR后，下一步将利用VESTA软件作出差分电荷密度的3D Isosurfaces立体图和2D Slice平面图。

首先直接打开CHGCAR_MgO/CH4文件，然后按下面步骤依次导入CHGCAR_CH4文件和CHGCAR_MgO文件：Edit => Edit Data => Volumetric Data => Import：

得到的Isosurface图，可以在Properties页面修改Isosurface的属性：

调整好属性后，得到的最终差分电荷密度Isosurface图如下图所示，其中，青蓝色和黄色分别代表电子聚集和缺失。由此可以看出，甲烷中的碳原子得到了较多电子。再结合Bader电荷分析，可以将碳原子得到的电荷进行定量，结果为碳原子得到0.16 e的电子。

此外，也可以将图片做成2D slice的形式。在Isosurface图的基础上，选择任意三个不在同一条直线上的三个原子（包含自己关注的键）。依次点击Utilities => 2D Data Display => Slice => Calculate the best plane for the selected atoms => OK：

通过使用以下两个框可以调整任意你想要的slice属性。

可参考Z(min)和Z(max)数值，通过Saturation levels调节左边Color bar 的显示范围，使得图像清晰，并使得刻度好平均分配，便于标记。

也可将图形以线的形式显示，点击Contours，勾选Draw contour lines，调节间隔Interval，可得到一系列圆圈线。

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