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# Pymatgen 分析模块参考 本参考文档记录了 pymatgen 在材料表征、性质预测和计算分析方面的广泛分析能力。 ## 相图与热力学 ### 相图构建 python from pymatgen.analysis.phase_diagram import PhaseDiagram, PDPlotter from pymatgen.entries.computed_entries import ComputedEntry # 创建条目（成分和每个原子的能量） entries = [ ComputedEntry("Fe", -8.4), ComputedEntry("O2", -4.9), ComputedEntry("FeO", -6.7), ComputedEntry("Fe2O3", -8.3), ComputedEntry("Fe3O4", -9.1), ] # 构建相图 pd = PhaseDiagram(entries) # 获取稳定条目 stable_entries = pd.stable_entries # 获取能量高于凸包的数值（稳定性） entry_to_test = ComputedEntry("Fe2O3", -8.0) energy_above_hull = pd.get_e_above_hull(entry_to_test) # 获取分解产物 decomp = pd.get_decomposition(entry_to_test.composition) # 返回: {entry1: fraction1, entry2: fraction2, ...} # 获取平衡反应能量 rxn_energy = pd.get_equilibrium_reaction_energy(entry_to_test) # 绘制相图 plotter = PDPlotter(pd) plotter.show() plotter.write_image("phase_diagram.png") ### 化学势图 python from pymatgen.analysis.phase_diagram import ChemicalPotentialDiagram # 创建化学势图 cpd = ChemicalPotentialDiagram(entries, limits={"O": (-10, 0)}) # 获取域（稳定性区域） domains = cpd.domains ### Pourbaix 图 具有 pH 值和电位轴的电化学相图。 python from pymatgen.analysis.pourbaix_diagram import PourbaixDiagram, PourbaixPlotter from pymatgen.entries.computed_entries import ComputedEntry # 创建包含水溶液物种校正的条目 entries = [...] # 包含固体和离子 # 构建 Pourbaix 图 pb = PourbaixDiagram(entries) # 获取特定 pH 和电位下的稳定条目 stable_entry = pb.get_stable_entry(pH=7, V=0) # 绘图 plotter = PourbaixPlotter(pb) plotter.show() ## 结构分析 ### 结构匹配与比较 python from pymatgen.analysis.structure_matcher import StructureMatcher matcher = StructureMatcher() # 检查结构是否匹配 is_match = matcher.fit(struct1, struct2) # 获取结构间的映射 mapping = matcher.get_mapping(struct1, struct2) # 对相似结构进行分组 grouped = matcher.group_structures([struct1, struct2, struct3, ...]) ### Ewald 求和 计算静电能