电子理论和网友互动：数据解读和使用

有网友求助关于NbSi2用于EET电子理论的键络参数，网友提供了原始晶体结构数据（空间群号和原子坐标），我用《点群/空间群操作系统》算出了各种数据，既可以用来进行EET价键结构计算，也可以用来进行团簇结构分析。

随着以后的业务（免费服务）越来越来多，因此，不可能一一回答数据的解读方法，作为数据使用的说明书初稿，解读如下。

第一.     数据文件1：

NbSi2-2-180-Crystal-配位数-.DAT（我的其他原始数据计算）

   NbSi2-180-Crystal-配位数-.DAT（网友原始数据计算）

关于文件名称的说明：

NbSi2为网友咨询的化合物名称；

-2，表示这个化合物的第二个这样的数据文件，可能经过了优化，也可能来自其他文献，提供给网友作为参考之用；

180，表示空间群号，这个非常重要，是区别结构的充分必要判据；

Crystal-配位数-，是数据文件的标识参数，与我的程序版本对应。

这个数据文件很大，一般都有几兆以上。这个文件的数据是什么？有什么用？

在晶体空间（例如，27个晶胞），所有原子两两组合后的距离及其每个原子周围的配位数是多少？都是些什么配位原子？这些配位原子的空间坐标（笛卡尔坐标和晶体学坐标）是什么？

如果把这个文本数据NbSi2-180-Crystal-配位数-.DAT文件打开，就会看到表达以上信息的如下数据：

1474

"a=",4.819,"b=",4.819,"c=",6.592,"Delta=",.05

1,"  ","6j-Si","---","6j-Si","      d===",2.5694

"6j-Si",":",1.1566,-.6677,-2.1951,"          Z=",3

"  SP coordinates=",.32,.16,.167

"     配位原子：","6j-Si",": ",0,-1.3355,-4.3969

"              SP coordinates=",.16,-.16,-.167

"     配位原子：","6j-Si",": ",1.1566,.6677,0

"              SP coordinates=",.16,.32,.5

"     配位原子：","3d-Nb",": ",1.2047,-2.0867,0

"              SP coordinates=",.5,0,.5

"6j-Si",":",1.1566,.6677,0,"          Z=",4

"  SP coordinates=",.16,.32,.5

"     配位原子：","6j-Si",":  ",0,1.3355,2.1951

"             SP coordinates=",-.16,.16,.833

"     配位原子：","6j-Si",":  ",1.1566,-.6677,-2.1951

"             SP coordinates=",.32,.16,.167

"     配位原子：","3d-Nb",":  ",1.2047,2.0867,-2.1951

"             SP coordinates=",0,.5,.167

"     配位原子：","3d-Nb",":  ",2.4095,0,2.1951

"             SP coordinates=",.5,.5,.833

2,"  ","6j-Si","---","6j-Si","      d===",2.5694

    注意，第1条键和第2条键是等长的，但是由不同的原子组成。

解说如下：

1474，表示选定的晶体空间共有1474条键；

"a=",4.819,"b=",4.819,"c=",6.592,"Delta=",.05

前面三项是网友咨询的化合物晶体的晶格参数，"Delta=",.05，表示计算机程序判断距离的误差。例如，所谓的配位原子，有几个？与判断误差有关。如果Delta设置的太大，可能导致的配位原子太多；如果Delta设置的太小，可能导致的配位原子太少。Delta的设置还和晶体结构数据的实验精度有关。

但是，配位原子数目和晶体的对称性有关，因此，配位原子数目要受到晶体对称性的约束。

"6j-Si","---","6j-Si","      d===",2.5694

表示这两个原子的键长d＝2.5694。

"6j-Si",":",1.1566,-.6677,-2.1951,"          Z=",3

"SP coordinates=",.32,.16,.167

表示其中的一个6j-Si原子，空间坐标（笛卡尔）是1.1566,-.6677,-2.1951；

晶体学坐标是SP coordinates=",.32,.16,.167。

围绕这个原子并且距离为d＝2.5694，共有Z＝3个原子，分别给出了这些原子名称和笛卡尔坐标和晶体学坐标数据。

Crystal-配位数-.DAT数据文件很大，包括了所有的晶体结构信息。

例如，可以根据这些数据找到最密排方向（最短键方向），也可以找到最密排面（根据几条最短键确定一个面）。

第二.     数据文件2： 

NbSi2-2-180-Crystal-配位数-简化版-修改-.DAT

NbSi2-180-Crystal-配位数-简化版-修改-.DAT

对于EET计算来说，Crystal-配位数-.DAT数据显得太多，因为从键长的观点看，有很多数据是重复的。把EET所需要的数据挑选出来，就是数据文件2：

NbSi2-2-180-Crystal-配位数-简化版-修改-.DAT

NbSi2-180-Crystal-配位数-简化版-修改-.DAT

NbSi2，2，180，这些符号意义同前。

Crystal-配位数-简化版-修改，是数据文件的标识名称，与我的计算程序版本对应。如果打开这个数据文件，就会看到：

"a=",4.819,"b=",4.819,"c=",6.592,"Delta=",.05

1,"  ","6j-Si","---","6j-Si","      d===",2.5694

"6j-Si",":",1.1566,-.6677,-2.1951,"          Z=",3

"  SP coordinates=",.32,.16,.167

"     配位原子：","6j-Si",": ",0,-1.3355,-4.3969

"              SP coordinates=",.16,-.16,-.167

"     配位原子：","6j-Si",": ",1.1566,.6677,0

"              SP coordinates=",.16,.32,.5

"     配位原子：","3d-Nb",": ",1.2047,-2.0867,0

"              SP coordinates=",.5,0,.5

"6j-Si",":",1.1566,.6677,0,"          Z=",4

"  SP coordinates=",.16,.32,.5

"     配位原子：","6j-Si",":  ",0,1.3355,2.1951

"             SP coordinates=",-.16,.16,.833

"     配位原子：","6j-Si",":  ",1.1566,-.6677,-2.1951

"             SP coordinates=",.32,.16,.167

"     配位原子：","3d-Nb",":  ",1.2047,2.0867,-2.1951

"             SP coordinates=",0,.5,.167

"     配位原子：","3d-Nb",":  ",2.4095,0,2.1951

"            SP coordinates=",.5,.5,.833

2,"  ","6j-Si","---","6j-Si","      d===",2.5752

数据的各项的含义同上。

需要注意的是，第1条键d＝2.5694，第2条键d＝2.5752。

越往后，键越长。

如何从这些数据中确定EET的“等同键数目”，请参阅《电子理论对话》系列博文，在原子坐标和点群操作栏目。

http://www.sciencenet.cn/blog/user_index1.aspx?typeid=11191&userid=2321

第三．数据3：

NbSi2-180-Crystal-原子输出-.DAT

     NbSi2，网友咨询化合物的化合式；

     180，该化合物空间群号；

     Crystal-原子输出-，该数据文件的标识名称，对应我的程序版本。

     这个文件的数据告诉我们，如果站在Nb或Si原子上，环看周围的空间，看到什么了？

"a=",4.819,"b=",4.819,"c=",6.592,"Delta=",.05

1

"3d-Nb"," is a reference atom"

"      Cartesian =  ",1.2047,2.0867,-2.1951

"      SP coordinates=",0,.5,.167

"",1,1

"      d of neighbors from the reference atom =",2.6142

"      The number of neighbor atoms"," N=",4,"P=",2

"      Neighbor atom:","6j-Si"

"      Cartesian =  ",0,1.3355,-4.3969

"      SP coordinates=  ",-.16,.16,-.167

"      Neighbor atom:","6j-Si"

"      Cartesian =  ",1.1566,.6677,0

"      SP coordinates=  ",.16,.32,.5

"      Neighbor atom:","6j-Si"

"      Cartesian =  ",1.2529,3.5056,0

"      SP coordinates=  ",-.16,.68,.5

"      Neighbor atom:","6j-Si"

"      Cartesian =  ",2.4095,2.8379,-4.3969

"      SP coordinates=  ",.16,.84,-.167

以上数据表明，站在3d-Nb原子上，环看四周，在距离d=2.6142处，有4个原子，接下来就是这4个原子的名及其坐标数据。P=2，表明这4个原子在空间中呈现出的形状，暂时不讨论这个参数，以后要专门讨论。