科研图的后处理与导出
画一张图之前,先决定它要解释什么。界面是否改变了费米能附近的电子态,要把孤立层和异质结放在相同的几何与能量参考下比较;某一段声子对耦合贡献大不大,要同时看频率、模式和累计 λ。数据之间的关系决定面板怎么排,字体和颜色随后再处理。
先从文献里看分析怎样展开
Qiu 等关于单层 Ba₂N 的研究中,Fig. 2 将能带、DOS、费米面和 ELF 放在一起;Fig. 3 接上声子色散、线宽、投影声子态密度和 α²F;Fig. 4 比较应变下的近费米态,Fig. 6 再看声子与耦合怎样变化。这几组图提供了一条具体的分析路线:先辨认参与低能过程的电子态,再寻找与它们耦合的振动。原文与图件
线宽大和对总 λ 的贡献大,需要分别核对。λ 含频率权重与布里渊区积分;α²F 的一个峰也可能来自多个 q 点和模式。逐模文件的编号必须先与实际波矢、本征频率配对,再去读位移方向。具体文件格式与提取见声子线宽和谱函数。
Fig. 3 与 Fig. 6 的未应变/4% 应变对照要逐量读取:频率用 cm⁻¹,红点大小表示线宽,α²F 使用自身的纵轴。先配对相同波矢与模式,再检查箭头所示位移。
电子态的图先统一参考
能带与 DOS 来自两类采样。高对称路径展示色散和轨道来源,均匀网格对整个布里渊区积分。路径上某一支较平,只能提示相关能区;要解释 DOS 峰,还需检查它在其他 k 点的分布。界面前后对照时,先列出结构、晶胞、赝势、SOC 与电子数,再决定零点取各自 EF、共同真空参考还是电势参考。

图中相同颜色应一直表示相同元素、层或轨道。PDOS 的轴标要给出 states/eV/cell 或其他实际归一化;按原子求和时写清原子集合。选能窗积分得到的是该投影内的谱重,它与 Bader 电荷、差分密度积分属于不同定义。若要辨认间隙电子,还要看对应能带或能窗的实空间密度,不能只凭一个原子 PDOS 峰作判断。Ba₂N 的能窗密度对照,Fig. 4
Fig.2以同一材料联系能量与空间:先看(a)零能穿越态,再读(b)同能量的投影,(c)定位口袋,(d)以ELF=0.5和空球位置约束间隙态的解释。红/蓝在(a)表示SOC对照,不能沿用作层颜色。
Fig. 4(a–c) 的颜色表示应变,(d) 才是选定能窗的实空间密度。该密度阈值有 e/ų 单位,与 Fig. 2 的无量纲 ELF 阈值分别读取。
空间分布保留坐标、单位和阈值
VESTA 的等值面适合看三维位置,切片适合看层间连通与密度分布;平面平均及累计积分用于定量比较。先给出晶轴、法向、原子层的位置,再写等值面的数值与单位。ELF 是无量纲量;电子密度和差分密度要保留各自单位。两个结构作对照时,视向、阈值和色标范围应一致。
正负差分密度可以用以零为中心的发散色标,ELF 可用顺序色标。坐标、切面和连续色标缺少时,图仍可展示空间轮廓,但数值判断要回到完整网格。差分密度的参照应为同晶胞、同网格、同冻结几何的孤立层;累计积分前写出符号约定、面积和电子数归一化。操作与源码见差分电荷、ELF和平面平均电势。
Ca₂N 的电化合物研究把层间实空间电子分布与电子结构联系起来。读它的 Fig. 3 时,要同时辨认离子层和间隙区域;这套分析可用于设计自己的密度图,但材料是否具有相同电子态还需检查本模型。Ca₂N 原文
Tc 曲线保留产生它的完整设置
两条 Tc(σ) 曲线只在相同电子展宽下比较。每条曲线应来自独立完整的 pwxall → pwx → ph.x → q2r.x → matdyn.x → lambda.x 链,记录致密 k 网格、主 k 网格、q 网格、积分范围、μ* 与使用的公式。读到交点后,再查看相同展宽下的 λ、ωlog 和网格差值。

这组 Al 的 32³ 与 48³ 曲线在实际采样范围内没有交点;下方 ΔTc 展示的是两条计算的差。不能把没有交点的曲线外推成一个答案。提取表、线性求交源码与运行记录见Tc 的计算与提取。
各向异性 Eliashberg 分析还要保留 Δ(k,T) 在费米面上的分布,以及能隙如何随温度消失。单条各向同性 Δ(T) 或 Allen–Dynes 数值不提供这部分信息。Ba₂N 原文 Fig. 7 展示了各向异性能隙的温度变化;本站已有方程求解入口见EPW,数据覆盖到哪一类方程,以该页的实际输入输出为准。Ba₂N Fig. 7
能隙分布的纵轴为meV,横轴为温度K;各温度的分布随升温收缩到零,与单条各向同性Δ(T)的含义不同。自己的图必须与实际求解的方程类型和数据分辨率对应。
后处理代码从数据定义写起
需要让 AI 帮忙写程序时,把原始文件的一段、各列意义、单位和预期结果一并交给它。比如提取 Tc 的请求,可以写成:
我要比较两次独立 QE EPC 计算的 lambda.x 输出。两份文件都按电子展宽列出了 λ、ωlog 和 Tc。请先识别实际表头,按相同 σ 配对;输出原始数值、两网格的 ΔTc,并在相邻点出现变号时作逐段线性求交。没有变号时报告当前区间没有交点,不外推。脚本应打印使用的文件、列和单位,保留完整源码,并附读取真实输出的运行命令。
之后先核对提取表,再看图。不同软件版本的列顺序、密度单位和投影定义可能不同,不能仅凭列号套用旧脚本。各算例提供完整源码和可下载数据;运行提取程序时,把报错和原文件一起检查。若计算表没有新采样点,绘图程序也不应增加貌似计算所得的点。
导出时再安排字体与面板
网页预览与论文图分别导出。论文 PDF 中保留矢量线条和可编辑文字,网页使用适合屏幕阅读的 PNG 或 SVG。Nature 的面板规范列出单栏 89 mm、双栏 183 mm,普通文字 5–7 pt,面板字母 8 pt;这些是该期刊的印刷要求,本站网页图可用更大的字号。Nature 尺寸规范
使用 Arial、Helvetica 或实际安装的标准字体,检查中文与希腊字母。曲线颜色由图例线段表示,图例文字保持深色;不同数据同时用线型或标记区分。去掉背景网格后,保留 EF、频率零线、高对称路径分隔线等有物理含义的参考线。Nature 的要求也强调轴标与单位、可辨认配色和可编辑矢量文字。Nature 图件要求
现有绘图程序可下载样式辅助源码。它负责字体和导出格式,数据范围、归一化、色标及物理参考仍需在具体脚本里设定。每幅图同时保留原始输出、提取表、完整脚本、矢量 PDF 和网页预览;修改图时从数据与源码重画,最后打开实际导出文件检查文字和面板。

