takahiro/dump2sq
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity

toolsを整理した。cn2Iqとcn2Iq.pyを追加した。

Browse Source
This commit is contained in:
Takahiro OHKUBO
2023-04-24 09:01:22 +09:00
parent f35b5aa93e
commit bc3625d06f
6 changed files with 1405 additions and 69 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files
Readme.html
+103 -66
View File
@@ -3,7 +3,7 @@
"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd"> "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" lang="en" xml:lang="en"> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" lang="en" xml:lang="en">
<head> <head>
<!-- 2023-04-23 日 14:57 --> <!-- 2023-04-24 月 09:01 -->
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=utf-8" /> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=utf-8" />
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1" /> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1" />
<title>dump2sq</title> <title>dump2sq</title>
@@ -228,27 +228,29 @@
<h2>Table of Contents</h2> <h2>Table of Contents</h2>
<div id="text-table-of-contents" role="doc-toc"> <div id="text-table-of-contents" role="doc-toc">
<ul> <ul>
<li><a href="#org43fc4a9">はじめに</a></li> <li><a href="#org1fb693c">はじめに</a></li>
<li><a href="#orgbfe6519">入力ファイル</a> <li><a href="#org3d360c5">入力ファイル</a>
<ul> <ul>
<li><a href="#org92143b8">LAMMPS</a></li> <li><a href="#orgdb86d08">LAMMPS</a></li>
<li><a href="#org46a939b">XYZ</a></li> <li><a href="#org61fd967">XYZ</a></li>
</ul> </ul>
</li> </li>
<li><a href="#orgaa87222">出力ファイル</a> <li><a href="#org20edf79">出力ファイル</a>
<ul> <ul>
<li><a href="#org4bbc8de">積算配位数</a></li> <li><a href="#org788070c">積算配位数</a></li>
<li><a href="#orgb1c1caa">動径分布関数</a></li> <li><a href="#org3203c1b">動径分布関数</a></li>
<li><a href="#org1aa9b90">構造因子</a></li> <li><a href="#orgb063307">構造因子</a></li>
<li><a href="#org73ec849">原子散乱因子と中性子散乱長</a></li> <li><a href="#org4fa713d">原子散乱因子と中性子散乱長</a></li>
</ul> </ul>
</li> </li>
<li><a href="#org2fd5e8e">インストール</a></li> <li><a href="#orgdbb1636">インストール</a></li>
<li><a href="#org101ea22">使い方</a></li> <li><a href="#org0b28eee">使い方</a></li>
<li><a href="#orgf466f82">misc</a> <li><a href="#orge128b57">tools</a>
<ul> <ul>
<li><a href="#orgfdc1020">coeffploter.py</a></li> <li><a href="#org5f52764">coeffploter.py</a></li>
<li><a href="#orgda5455e">gr2sq.py</a></li> <li><a href="#org0bc877e">gr2sq.py</a></li>
<li><a href="#org9f47a58">cn2Iq.c</a></li>
<li><a href="#org64e2a3f">cn2Iq.py</a></li>
</ul> </ul>
</li> </li>
</ul> </ul>
@@ -258,9 +260,9 @@
<br /> <br />
</p> </p>
<div id="outline-container-org43fc4a9" class="outline-2"> <div id="outline-container-org1fb693c" class="outline-2">
<h2 id="org43fc4a9">はじめに</h2> <h2 id="org1fb693c">はじめに</h2>
<div class="outline-text-2" id="text-org43fc4a9"> <div class="outline-text-2" id="text-org1fb693c">
<p> <p>
複数の時間ステップからなる時間ステップの構造データから、動径分布関数 複数の時間ステップからなる時間ステップの構造データから、動径分布関数
\(g(r)\) 、積算配位数 \(CN(r)\) 、構造因子 \(S(Q)\) を計算するプログラムです。 \(g(r)\) 、積算配位数 \(CN(r)\) 、構造因子 \(S(Q)\) を計算するプログラムです。
@@ -283,16 +285,16 @@ Triclinicなセルでも計算できます。原子ペア毎の\(S(Q)\) を計
</div> </div>
</div> </div>
<div id="outline-container-orgbfe6519" class="outline-2"> <div id="outline-container-org3d360c5" class="outline-2">
<h2 id="orgbfe6519">入力ファイル</h2> <h2 id="org3d360c5">入力ファイル</h2>
<div class="outline-text-2" id="text-orgbfe6519"> <div class="outline-text-2" id="text-org3d360c5">
<p> <p>
拡張子で入力ファイルのformatを判断しています。 拡張子で入力ファイルのformatを判断しています。
</p> </p>
</div> </div>
<div id="outline-container-org92143b8" class="outline-3"> <div id="outline-container-orgdb86d08" class="outline-3">
<h3 id="org92143b8">LAMMPS</h3> <h3 id="orgdb86d08">LAMMPS</h3>
<div class="outline-text-3" id="text-org92143b8"> <div class="outline-text-3" id="text-orgdb86d08">
<p> <p>
dumpコマンドで生成したファイルで、拡張子は.trajectryです。1ス dumpコマンドで生成したファイルで、拡張子は.trajectryです。1ス
テップ目で原子のならび決めて、2ステップ目以降は、同じ原子の並びとし テップ目で原子のならび決めて、2ステップ目以降は、同じ原子の並びとし
@@ -301,22 +303,22 @@ dumpコマンドで生成したファイルで、拡張子は.trajectryです。
のため、以下のようにdumpとdump_modifyで元素記号の出力し、idでsortし のため、以下のようにdumpとdump_modifyで元素記号の出力し、idでsortし
ておく必要があります。 ておく必要があります。
</p> </p>
<pre class="example" id="org3682e1f"> <pre class="example" id="orgf547c21">
dump 1 all custom 10 hoge.lammpstrj id type element x y z dump 1 all custom 10 hoge.lammpstrj id type element x y z
dump_modify 1 element Si O sort id dump_modify 1 element Si O sort id
</pre> </pre>
</div> </div>
</div> </div>
<div id="outline-container-org46a939b" class="outline-3"> <div id="outline-container-org61fd967" class="outline-3">
<h3 id="org46a939b">XYZ</h3> <h3 id="org61fd967">XYZ</h3>
<div class="outline-text-3" id="text-org46a939b"> <div class="outline-text-3" id="text-org61fd967">
<p> <p>
xyz形式で、拡張子は.xyzまたは.10です。す。1行目に原子数、2行目に xyz形式で、拡張子は.xyzまたは.10です。す。1行目に原子数、2行目に
Step数と、格子定数を記述しておきます。alpha, beta, gammaがない場合 Step数と、格子定数を記述しておきます。alpha, beta, gammaがない場合
は、90, 90, 90とします。3行目以降にデータがならびます。2ステップ目 は、90, 90, 90とします。3行目以降にデータがならびます。2ステップ目
以降も同じ形式でデータを並べます。 以降も同じ形式でデータを並べます。
</p> </p>
<pre class="example" id="org29c0781"> <pre class="example" id="orgc4e85d6">
420 420
Step 225837 18.4116484 18.4116484 18.4116484 90 90 90 Step 225837 18.4116484 18.4116484 18.4116484 90 90 90
Si 10.560073 17.438902 6.614775 Si 10.560073 17.438902 6.614775
@@ -330,41 +332,41 @@ O 17.812448 0.110128 0.3462461
</div> </div>
<div id="outline-container-orgaa87222" class="outline-2"> <div id="outline-container-org20edf79" class="outline-2">
<h2 id="orgaa87222">出力ファイル</h2> <h2 id="org20edf79">出力ファイル</h2>
<div class="outline-text-2" id="text-orgaa87222"> <div class="outline-text-2" id="text-org20edf79">
<p> <p>
4つのファイルに拡張子を追加して出力します。basenameは、指定しなけれ 4つのファイルに拡張子を追加して出力します。basenameは、指定しなけれ
ば、インプットファイルと同じになります。 ば、インプットファイルと同じになります。
</p> </p>
</div> </div>
<div id="outline-container-org4bbc8de" class="outline-3"> <div id="outline-container-org788070c" class="outline-3">
<h3 id="org4bbc8de">積算配位数</h3> <h3 id="org788070c">積算配位数</h3>
<div class="outline-text-3" id="text-org4bbc8de"> <div class="outline-text-3" id="text-org788070c">
<p> <p>
拡張子はcnです。原子ペア毎の \(CN(r)\) が保存されています。 拡張子はcnです。原子ペア毎の \(CN(r)\) が保存されています。
</p> </p>
</div> </div>
</div> </div>
<div id="outline-container-orgb1c1caa" class="outline-3"> <div id="outline-container-org3203c1b" class="outline-3">
<h3 id="orgb1c1caa">動径分布関数</h3> <h3 id="org3203c1b">動径分布関数</h3>
<div class="outline-text-3" id="text-orgb1c1caa"> <div class="outline-text-3" id="text-org3203c1b">
<p> <p>
拡張子はgrです。原子ペア毎の \(g(r)\) と全原子 \(G(r)\) が保存されています。 拡張子はgrです。原子ペア毎の \(g(r)\) と全原子 \(G(r)\) が保存されています。
</p> </p>
</div> </div>
</div> </div>
<div id="outline-container-org1aa9b90" class="outline-3"> <div id="outline-container-orgb063307" class="outline-3">
<h3 id="org1aa9b90">構造因子</h3> <h3 id="orgb063307">構造因子</h3>
<div class="outline-text-3" id="text-org1aa9b90"> <div class="outline-text-3" id="text-orgb063307">
<p> <p>
拡張子はsqです。原子ペア毎の \(S(Q)\) とX線と中性子で観測される \(S(Q)\) が保存されています。 拡張子はsqです。原子ペア毎の \(S(Q)\) とX線と中性子で観測される \(S(Q)\) が保存されています。
</p> </p>
</div> </div>
</div> </div>
<div id="outline-container-org73ec849" class="outline-3"> <div id="outline-container-org4fa713d" class="outline-3">
<h3 id="org73ec849">原子散乱因子と中性子散乱長</h3> <h3 id="org4fa713d">原子散乱因子と中性子散乱長</h3>
<div class="outline-text-3" id="text-org73ec849"> <div class="outline-text-3" id="text-org4fa713d">
<p> <p>
拡張子はcoeffです。中性子散乱長と原子散乱因子を出力します。原子散乱 拡張子はcoeffです。中性子散乱長と原子散乱因子を出力します。原子散乱
因子は、<a href="https://www.szfki.hu/~nphys/rmc++/downloads.html">xcoeff.f</a>から抽出しています。中性子散乱長は、<a href="https://www.ncnr.nist.gov/resources/n-lengths/">NIST</a>のデータを 因子は、<a href="https://www.szfki.hu/~nphys/rmc++/downloads.html">xcoeff.f</a>から抽出しています。中性子散乱長は、<a href="https://www.ncnr.nist.gov/resources/n-lengths/">NIST</a>のデータを
@@ -374,9 +376,9 @@ O 17.812448 0.110128 0.3462461
</div> </div>
</div> </div>
<div id="outline-container-org2fd5e8e" class="outline-2"> <div id="outline-container-orgdbb1636" class="outline-2">
<h2 id="org2fd5e8e">インストール</h2> <h2 id="orgdbb1636">インストール</h2>
<div class="outline-text-2" id="text-org2fd5e8e"> <div class="outline-text-2" id="text-orgdbb1636">
<p> <p>
プログラムはCで作成しています。Cのコンパイラを準備してmakeしてください。 プログラムはCで作成しています。Cのコンパイラを準備してmakeしてください。
ダウンロードして単にmakeしてください。 ダウンロードして単にmakeしてください。
@@ -386,25 +388,25 @@ O 17.812448 0.110128 0.3462461
<a href="dump2sq-1.0.tar.gz">dump2sq-1.0.tar.gz</a> <a href="dump2sq-1.0.tar.gz">dump2sq-1.0.tar.gz</a>
</p> </p>
<pre class="example" id="org7f02d9b"> <pre class="example" id="orge7646c4">
make make
</pre> </pre>
</div> </div>
</div> </div>
<div id="outline-container-org101ea22" class="outline-2"> <div id="outline-container-org0b28eee" class="outline-2">
<h2 id="org101ea22">使い方</h2> <h2 id="org0b28eee">使い方</h2>
<div class="outline-text-2" id="text-org101ea22"> <div class="outline-text-2" id="text-org0b28eee">
<p> <p>
並列計算のために、環境変数をセットしてスレッド数を指定しておく。 並列計算のために、環境変数をセットしてスレッド数を指定しておく。
</p> </p>
<pre class="example" id="orga6c3daf"> <pre class="example" id="org5be6b90">
export OMP_NUM_THREADS=4 export OMP_NUM_THREADS=4
</pre> </pre>
<p> <p>
example以下のglass.lammpstrjを引数で渡して実行してみます。 example以下のglass.lammpstrjを引数で渡して実行してみます。
</p> </p>
<pre class="example" id="org75e677e"> <pre class="example" id="org05c3b6e">
dump2sq example/glass.lammpstrj dump2sq example/glass.lammpstrj
</pre> </pre>
<p> <p>
@@ -412,7 +414,7 @@ dump2sq example/glass.lammpstrj
さの半分としています。プログラムが実行されると、次のように出力されて、 さの半分としています。プログラムが実行されると、次のように出力されて、
4つのファイルが出力されます。 4つのファイルが出力されます。
</p> </p>
<pre class="example" id="org3066764"> <pre class="example" id="orgdaa7dff">
basename: example/glass basename: example/glass
Maximum cell length = 17.284100 Maximum cell length = 17.284100
Rmax = 8.642050 Rmax = 8.642050
@@ -441,7 +443,7 @@ example/glass.sq was generated.
値です。GRmaxは、セルサイズを超えても計算できますが、物理的な意味は 値です。GRmaxは、セルサイズを超えても計算できますが、物理的な意味は
ないでしょう。 ないでしょう。
</p> </p>
<pre class="example" id="orgfe36c9f"> <pre class="example" id="org7b72f5c">
./dump2sq -h ./dump2sq -h
usage: dump2sq [options] inputfile usage: dump2sq [options] inputfile
inputfile format inputfile format
@@ -461,22 +463,23 @@ options:
</div> </div>
</div> </div>
<div id="outline-container-orgf466f82" class="outline-2"> <div id="outline-container-orge128b57" class="outline-2">
<h2 id="orgf466f82">misc</h2> <h2 id="orge128b57">tools</h2>
<div class="outline-text-2" id="text-orgf466f82"> <div class="outline-text-2" id="text-orge128b57">
</div> </div>
<div id="outline-container-orgfdc1020" class="outline-3"> <div id="outline-container-org5f52764" class="outline-3">
<h3 id="orgfdc1020">coeffploter.py</h3> <h3 id="org5f52764">coeffploter.py</h3>
<div class="outline-text-3" id="text-orgfdc1020"> <div class="outline-text-3" id="text-org5f52764">
<p> <p>
元素を指定して、原子散乱因子と中性子散乱長をプロットする。 元素を指定して、原子散乱因子と中性子散乱長をプロットする。引数に元
素名を複数していできる。
</p> </p>
</div> </div>
</div> </div>
<div id="outline-container-orgda5455e" class="outline-3"> <div id="outline-container-org0bc877e" class="outline-3">
<h3 id="orgda5455e">gr2sq.py</h3> <h3 id="org0bc877e">gr2sq.py</h3>
<div class="outline-text-3" id="text-orgda5455e"> <div class="outline-text-3" id="text-org0bc877e">
<p> <p>
Qの刻みを変えて再計算するために、dump2sqで生成したgrファイルから Qの刻みを変えて再計算するために、dump2sqで生成したgrファイルから
S(Q)を計算しなおす。結晶のパターンを計算するために、\(2\theta\) で\(Q\) S(Q)を計算しなおす。結晶のパターンを計算するために、\(2\theta\) で\(Q\)
@@ -485,6 +488,40 @@ defaultで波長は、CuのK alpha線の1.54183 Åとしている。
\[ \[
Q = \frac{4\pi}{\lambda}\sin(\theta) Q = \frac{4\pi}{\lambda}\sin(\theta)
\] \]
計算した$S(Q)$はpngとxlsxを生成する
</p>
</div>
</div>
<div id="outline-container-org9f47a58" class="outline-3">
<h3 id="org9f47a58">cn2Iq.c</h3>
<div class="outline-text-3" id="text-org9f47a58">
<p>
dump2sqで生成された*.cnと*.coeffから$I(q)$を計算するCプログラム。
openmpでスレッド並列する。f*fは足していない。sincのwindow関数をかけ
る。コンパイルは、
</p>
<pre class="example" id="orgbd8abab">
gcc -fopenmp -O3 -Wall cn2Iq.c -o cn2Iq
</pre>
<p>
実行は、*.cnと*.coeffを渡す。I(q)は標準出力に出力されうｒ．
</p>
<pre class="example" id="org64cabbd">
./cn2Iq fort.cn fort.cn.coeff
</pre>
<p>
複数のcnファイルやxslxに保存したい場合は、cn2Iq.pyを使う。
</p>
</div>
</div>
<div id="outline-container-org64e2a3f" class="outline-3">
<h3 id="org64e2a3f">cn2Iq.py</h3>
<div class="outline-text-3" id="text-org64e2a3f">
<p>
subprocessでCのcn2Iqを呼び出して、I(Q)のpngとxlsxを生成する。Qの範囲
またはthetaの範囲を指定できる。
</p> </p>
</div> </div>
</div> </div>
@@ -492,7 +529,7 @@ defaultで波長は、CuのK alpha線の1.54183 Åとしている。
</div> </div>
<div id="postamble" class="status"> <div id="postamble" class="status">
<p class="author">Author: 大窪 貴洋</p> <p class="author">Author: 大窪 貴洋</p>
<p class="date">Created: 2023-04-23 日 14:57</p> <p class="date">Created: 2023-04-24 月 09:01</p>
<p class="validation"><a href="https://validator.w3.org/check?uri=referer">Validate</a></p> <p class="validation"><a href="https://validator.w3.org/check?uri=referer">Validate</a></p>
</div> </div>
</body> </body>
Readme.org
+22 -2
View File
@@ -146,9 +146,10 @@ example/glass.sq was generated.
-o --output=%s Output basename [basename] -o --output=%s Output basename [basename]
#+end_example #+end_example
* misc * tools
** coeffploter.py ** coeffploter.py
元素を指定して、原子散乱因子と中性子散乱長をプロットする。 元素を指定して、原子散乱因子と中性子散乱長をプロットする。引数に元
素名を複数していできる。
** gr2sq.py ** gr2sq.py
Qの刻みを変えて再計算するために、dump2sqで生成したgrファイルから Qの刻みを変えて再計算するために、dump2sqで生成したgrファイルから
@@ -158,4 +159,23 @@ example/glass.sq was generated.
$$ $$
Q = \frac{4\pi}{\lambda}\sin(\theta) Q = \frac{4\pi}{\lambda}\sin(\theta)
$$ $$
計算した$S(Q)$はpngとxlsxを生成する
** cn2Iq.c
dump2sqで生成された*.cnと*.coeffから$I(q)$を計算するCプログラム。
openmpでスレッド並列する。f*fは足していない。sincのwindow関数をかけ
る。コンパイルは、
#+begin_example
gcc -fopenmp -O3 -Wall cn2Iq.c -o cn2Iq
#+end_example
実行は、*.cnと*.coeffを渡す。I(q)は標準出力に出力されうｒ．
#+begin_example
./cn2Iq fort.cn fort.cn.coeff
#+end_example
複数のcnファイルやxslxに保存したい場合は、cn2Iq.pyを使う。
** cn2Iq.py
subprocessでCのcn2Iqを呼び出して、I(Q)のpngとxlsxを生成する。Qの範囲
またはthetaの範囲を指定できる。
tools/cn2Iq.c
+129
View File
@@ -0,0 +1,129 @@
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#include "math.h"
typedef struct{
int m; /* 行 */
int n; /* 列 */
double *x;
double **y;
}DATA;
void Init(FILE *cn, FILE *coeff, DATA *rdata, DATA *qdata,
DATA *cdata){
char buf[1024];
int i;
int rsize, qsize, pairsize;
while (fgets(buf, sizeof(buf), cn)){
if (buf[0] != '#') break;
}
rsize = 1;
while (fgets(buf, sizeof(buf), cn)){
rsize++;
}
fgets(buf, sizeof(buf), coeff);
sscanf(buf, "%d", &qsize);
fgets(buf, sizeof(buf), coeff);
sscanf(buf, "%d", &pairsize);
rdata->m = rsize;
rdata->n = pairsize;
rdata->x = malloc(rsize * sizeof(double));
rdata->y = malloc(rsize * sizeof(double*));
for (i=0; i<rsize; i++) {
rdata->y[i] = malloc(pairsize * sizeof(double));
}
qdata->m = qsize;
qdata->n = pairsize;
qdata->x = malloc(qsize * sizeof(double));
qdata->y = malloc(qsize * sizeof(double*));
cdata->m = qsize;
cdata->n = pairsize;
cdata->x = malloc(qsize * sizeof(double));
cdata->y = malloc(qsize * sizeof(double*));
for (i=0; i<qsize; i++) {
qdata->y[i] = malloc(pairsize * sizeof(double));
cdata->y[i] = malloc(pairsize * sizeof(double));
}
rewind(cn);
rewind(coeff);
}
void SetData(FILE *cn, FILE *coeff, DATA *rdata, DATA *cdata){
int i, j;
char buf[1024];
char *tok;
while (fgets(buf, sizeof(buf), cn)){
if (buf[0] != '#') break;
}
for (i=0; i<rdata->m; i++){
tok = strtok(buf, " "); // 半角スペース区切りでパース
rdata->x[i] = atof(tok);
for (j=0; j<rdata->n; j++) {
tok = strtok(NULL, " ");
rdata->y[i][j] = atof(tok);
}
fgets(buf, sizeof(buf), cn);
}
/* 積算配位数からC(r)に変換 */
for (i=rdata->m-1; i>0; i--){
for (j=0; j<rdata->n; j++){
rdata->y[i][j] = rdata->y[i][j] - rdata->y[i-1][j];
}
}
/* 原子散乱因子 */
for (i=0; i<3; i++){
fgets(buf, sizeof(buf), coeff);
}
for (i=0; i<cdata->m; i++){
tok = strtok(buf, " "); // 半角スペース区切りでパース
cdata->x[i] = atof(tok);
for (j=0; j<cdata->n; j++) {
tok = strtok(NULL, " ");
cdata->y[i][j] = atof(tok);
}
fgets(buf, sizeof(buf), coeff);
}
}
int main(int argn, char **argv){
FILE *cn, *coeff;
DATA rdata, qdata, cdata;
int i, j, k;
double q, r;
double Rc;
cn = fopen(argv[1], "r");
coeff = fopen(argv[2], "r");
Init(cn, coeff, &rdata, &cdata, &qdata);
SetData(cn, coeff, &rdata, &cdata);
for (i=0; i<cdata.m; i++) {
qdata.x[i] = cdata.x[i];
for (j=0; j<cdata.n; j++) {
qdata.y[i][j] = 0.0;
}
}
Rc = rdata.x[rdata.m-1];
#pragma omp parallel for private(j, k, q, r)
for (i=0; i<cdata.m; i++){
for (j=0; j<cdata.n; j++){
for (k=0; k<rdata.m; k++){
q = cdata.x[i];
r = rdata.x[k];
qdata.y[i][j] = qdata.y[i][j] + rdata.y[k][j] * cdata.y[i][j] * sin(q*r)/q/r
* sin(M_PI*r/Rc)/(M_PI*r/Rc);
}
}
}
for (i=0; i<qdata.m; i++){
for (j=0; j<qdata.n; j++){
printf("%24.16e", qdata.y[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
tools/cn2Iq.py
Executable
+1150
View File
File diff suppressed because it is too large Load Diff
coeffploter.py → tools/coeffploter.py
View File
gr2sq.py → tools/gr2sq.py
View File