電荷密度の計算は,全エネルギーの計算時に同時に行われています。よって,ここでは計算作業は不要です。本家チュートリアル1 〜其之壱〜で得た結果を再度見てみます。dirコマンドで作業フォルダー(D:¥abinit¥L01)のファイル一覧を表示します。

D:¥abinit¥L01>dir 
 ドライブ D のボリューム ラベルは XXXXX です
 ボリューム シリアル番号は XXXX-XXXX です

 D:¥abinit¥L01 のディレクトリ

2014/11/15  01:12    <DIR>          .
2014/11/15  01:12    <DIR>          ..
2014/11/15  01:15               378 01h.pspgth
2014/11/15  01:21            27,447 log.txt
2014/11/15  01:17                65 tbase1_1.files
2014/11/15  01:15             2,933 tbase1_1.in
2014/11/15  01:21            17,450 tbase1_1.out
2014/11/15  01:21             5,141 tbase1_1o_DDB
2014/11/15  01:21           217,634 tbase1_1o_DEN
2014/11/15  01:21               236 tbase1_1o_EIG
2014/11/15  01:21               548 tbase1_1o_EIG.nc
2014/11/15  01:21             4,512 tbase1_1o_GSR
2014/11/15  01:21             2,160 tbase1_1o_OUT.nc
2014/11/15  01:21            34,798 tbase1_1o_WFK
              12 個のファイル             313,302 バイト
               2 個のディレクトリ  XX,XXX,XXX,XXX バイトの空き容量

D:¥abinit¥L01>

赤色で示したtbase1_1o_DENが,電荷密度の計算結果が収められている出力ファイルです。電荷密度の表示は,ここではVESTAを使います。VESTAは,国立科学博物館・門馬綱一博士と元NIMS・泉富士夫博士が開発したプログラムです。

ここで,DENファイルはabinit用のバイナリファイルであり,VESTAで直接読み込むことが出来ないので注意が必要です。変換しなければなりません。以下に,手順を示します。

電荷密度ファイル変換

変換には,Cut3Dというプログラムを用います。abinitと共にインストールされています。先ほど計算をしたカレントディレクトリ(D:¥abinit¥L01)で,コマンドプロンプトからcut3dを実行します。
D:\abinit\L01>cut3d 

.Version 7.4.3 of CUT3D
.(MPI version, prepared for a i686_cygwin_gnu4.7 computer)

.Copyright (C) 1998-2013 ABINIT group .
 CUT3D comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
 It is free software, and you are welcome to redistribute it
 under certain conditions (GNU General Public License,
 see ~abinit/COPYING or http://www.gnu.org/copyleft/gpl.txt).

 ABINIT is a project of the Universite Catholique de Louvain,
 Corning Inc. and other collaborators, see ~abinit/doc/developers/contributors.t
xt .
 Please read ~abinit/doc/users/acknowledgments.html for suggested
 acknowledgments of the ABINIT effort.
 For more information, see http://www.abinit.org .

.Starting date : Sat 15 Nov 2014.
- ( at 02h08 )


  What is the name of the 3D function (density, potential or wavef) file ?
上のように,電荷密度などの3次元関数ファイルの名前を尋ねられます。

tbase1_1o_DENを入力します。
  What is the name of the 3D function (density, potential or wavef) file ?
tbase1_1o_DEN 
すると,3次元関数ファイルのフォーマットを尋ねられます。
  What is the name of the 3D function (density, potential or wavef) file ?
tbase1_1o_DEN
  => Your 3D function file is : tbase1_xo_DEN
  Does this file contain formatted 3D ASCII data (=0)
   or unformatted binary header + 3D data        (=1) ?
   or ETSF binary                                (=2) ?


今回は,unformatted binary header + 3D dataなので,"1"を入力します。すると,画面がワーッと流れて次の質問が表示されます。
  => Your 3D function file is : tbase1_xo_DEN
  Does this file contain formatted 3D ASCII data (=0)
   or unformatted binary header + 3D data        (=1) ?
   or ETSF binary                                (=2) ?
1 
  1 => Your file contains unformatted binary header + 3D data
  The information it contains should be sufficient.
  cut3d : read file tbase1_xo_DEN from unit number 19.

 ===============================================================================

 ECHO of the ABINIT file header

 First record :
.codvsn,headform,fform = 7.4.3    57   52

〜中略〜 

 ===========================================================

 ECHO important input variables ...

  Dimensional primitive vectors (ABINIT equivalent : rprimd):
    1.000000E+01    0.000000E+00    0.000000E+00
    0.000000E+00    1.000000E+01    0.000000E+00
    0.000000E+00    0.000000E+00    1.000000E+01
  Grid density (ABINIT equivalent : ngfft):    30   30   30
  Number of atoms       :           2
  Number of atomic types:           1

   #    Atomic positions (cartesian coordinates - Bohr)
   1   -7.000000E-01    0.000000E+00    0.000000E+00
   2    7.000000E-01    0.000000E+00    0.000000E+00

  This file is a Density or Potential file

  3D function was read. Ready for further treatment.

 ===========================================================

  What is your choice ? Type:
   0 => exit
   1 => point  (interpolation of data for a single point)
   2 => line   (interpolation of data along a line)
   3 => plane  (interpolation of data in a plane)
   4 => volume (interpolation of data in a volume)
   5 => 3D formatted data (output the bare 3D data - one column)
   6 => 3D indexed data (bare 3D data, preceeded by 3D index)
   7 => 3D Molekel formatted data
   8 => 3D data with coordinates (tecplot ASCII format)
   9 => output .xsf file for XCrysDen
  10 => output .dx file for OpenDx
  11 => compute atomic charge using the Hirshfeld method
  12 => NetCDF file
  14 => Gaussian/cube wavefunction module



VESTAでは,XCrysDen用の*.xsf形式が読み込めます。"9"を入力します。
  What is your choice ? Type:
   0 => exit
   1 => point  (interpolation of data for a single point)
   2 => line   (interpolation of data along a line)
   3 => plane  (interpolation of data in a plane)
   4 => volume (interpolation of data in a volume)
   5 => 3D formatted data (output the bare 3D data - one column)
   6 => 3D indexed data (bare 3D data, preceeded by 3D index)
   7 => 3D Molekel formatted data
   8 => 3D data with coordinates (tecplot ASCII format)
   9 => output .xsf file for XCrysDen
  10 => output .dx file for OpenDx
  11 => compute atomic charge using the Hirshfeld method
  12 => NetCDF file
  14 => Gaussian/cube wavefunction module
9 

 Your choice is  9


  Enter the name of an output file:
出力ファイル名を尋ねられます。ここでは,"tbase1_1.xsf"という名前にします。ピリオドと拡張子(.xsf)も忘れないように指定します。
  Enter the name of an output file:
tbase1_1.xsf 
   The name of your file is : tbase1_1.xsf

 Extremas (x,y,z) of the cube in which the molecule is placed, in Angstroms

        0.00000   5.29177   0.00000   5.29177   0.00000   5.29177

 Number of points per side:      31   31   31

 Total number of points:       29791


   znucl =    1.0000000000000000       type =            1           1  ntypat =
            1
 Do you want to shift the grid along the x,y or z axis (y/n)?

ファイル変換の最後の質問です。通常,"n"を選びます。
 Do you want to shift the grid along the x,y or z axis (y/n)?

n 
  Task            9  has been done !

 More analysis of the 3D file ? ( 0=no ; 1=default=yes ; 2= treat another file -
 restricted usage)

この段階で,xsfファイルは出力されています。最後に,他の作業をするか否かが尋ねられます。"0"を入力してCut3Dを終えます。
 More analysis of the 3D file ? ( 0=no ; 1=default=yes ; 2= treat another file -
 restricted usage)
0 

  Provide some global information about the density and/or potential file(s)

  File number     1, with name "tbase1_xo_DEN"
  Number of grid points =       27000 ; Volume of real space cell (Bohr^3)=  1.0
00000E+03
   Spin-component number     1
      Sum of values, mean, mean times cell volume=    5.400000E+01    2.000000E-
03    2.000000E+00

 Provide some global joint information about the stored density and potential fi
le(s)

  File numbers :    1    1
   Spin-component number     1
      Dot product of values, mean, mean times cell volume=    4.091044E+00    1.
515201E-04    1.515201E-01
-
- Proc.   0 individual time (sec): cpu=          1.0  wall=        237.2

  Thank you for using me


D:\abinit\L01>
こちらこそありがとうございます。

念のため,dirコマンドでファイル一覧を見てみます。
D:¥abinit¥L01>dir 
 ドライブ D のボリューム ラベルは XXXXX です
 ボリューム シリアル番号は XXXX-XXXX です

 D:¥abinit¥L01 のディレクトリ

2014/11/15  01:12    <DIR>          .
2014/11/15  01:12    <DIR>          ..
2014/11/15  01:15               378 01h.pspgth
2014/11/15  01:21            27,447 log.txt
2014/11/15  01:17                65 tbase1_1.files
2014/11/15  01:15             2,933 tbase1_1.in
2014/11/15  01:21            17,450 tbase1_1.out
2014/11/15  02:20           666,179 tbase1_1.xsf
2014/11/15  01:21             5,141 tbase1_1o_DDB
2014/11/15  01:21           217,634 tbase1_1o_DEN
2014/11/15  01:21               236 tbase1_1o_EIG
2014/11/15  01:21               548 tbase1_1o_EIG.nc
2014/11/15  01:21             4,512 tbase1_1o_GSR
2014/11/15  01:21             2,160 tbase1_1o_OUT.nc
2014/11/15  01:21            34,798 tbase1_1o_WFK
              13 個のファイル             979,481 バイト
               2 個のディレクトリ  XX,XXX,XXX,XXX バイトの空き容量

D:¥abinit¥L01>
確かにtbase1_1.xsfファイルが増えており,全部で13個のファイルがあります。

電荷密度図示

VESTAを起動します。
VESTA
メニューから"File"→"Open..."を選びます。
VESTA_File_Open
"Open"ダイアログが開きます。tbase1_1.xsfファイルを選んで,"開く(O)"ボタンを押します。
VESTA_OpenDialog2
水素分子H2の電荷密度分布が描かれました。
VESTA_H2
描画範囲を変えます。左下の"Boundary..."ボタンを押すと,"Boundary"ダイアログが現れます。x(min), x(max), y(min), y(max), z(min)をそれぞれ0.5, 1.5, 0.5, 1.5, 0.5に変更し,"OK"ボタンを押します。
VESTA_Boundary
虹色の断面と黄色の楕円体が描かれます。楕円体は断面の奥に隠れています。
VESTA_H2_fin
以上で,電荷密度分布の描画が完了です。マウスでドラッグして方向を変えたり,描画範囲を変えたりして,色々遊んで下さい。