vib_irreps プログラム仕様

点群の指標表を用いて分子の振動既約表現を計算するスクリプト。

概要:

指定されたXYZファイルと点群シンボルに基づき、分子の振動モードの既約表現を決定します。

詳細説明:

本スクリプトは、分子の対称性を表す点群（Schoenflies表記、例: C2v, D3d, Td, Oh, C3h, C4h, Ch, I, Ih）と分子の構造情報を含むXYZファイルを引数として受け取ります。 pymatgen が利用可能な環境では、ヘルマン・モーガン表記を内部で使用することがありますが、それ以外の場合や特定の点群（I, Ih, C3hなど）については、既知のクラスサイズと一般位置の仮定に基づく「抽象モード」にフォールバックします。

計算は、まず全自由度に対応する指標 (Γ_3N) を、固定された原子のカウント（サイトベース）または一般位置の仮定から構築します。その後、分子の並進運動 (Γ_T) と回転運動 (Γ_R) の指標を差し引き、純粋な振動モードに対応する指標 (Γ_v) を導出します。最終的に、このΓ_vを指標の直交性定理を用いて、各既約表現への分解係数（多重度）を決定します。

関連リンク:

技術ドキュメント: vib_irreps.py

使用例:

python vib_irreps.py --pg Td --xyz CH4.xyz python vib_irreps.py --pg Oh --xyz SF6.xyz python vib_irreps.py --pg D6h --xyz C6H6.xyz python vib_irreps.py --pg I --xyz C60.xyz

crystal.vib_irreps.load_coords_from_xyz(path: str) → ndarray[ソース]

指定されたXYZファイルから原子の座標を読み込みます。

概要:: XYZファイルから原子の座標をNumPy配列として読み込みます。
詳細説明:: ファイル内の空行やコメント行、または座標情報を含まない行をスキップし、数値データのみを解析してNumPy配列として返します。最初の数行はヘッダー（原子数、コメント行）であると想定し、適切な行から座標の読み込みを開始します。もし最初の行が整数でない場合（例えばコメント行で始まる場合）は、行の読み込み開始位置を自動的に調整します。

パラメータ:: path -- str: 読み込むXYZファイルのパス。
戻り値:: numpy.ndarray: 読み込まれた原子座標の配列 (N, 3)。ファイルが空の場合、空の配列を返します。

crystal.vib_irreps.main()[ソース]

スクリプトの主処理を実行し、分子の振動既約表現を計算して表示します。

概要:

コマンドライン引数から点群とXYZファイルパスを受け取り、分子の振動モードの既約表現を計算して結果を表示します。

詳細説明:

コマンドライン引数（点群シンボル、XYZファイルパス、許容誤差）を解析します。
指定された点群シンボルを正規化し、サポートされている点群であることを確認します。
XYZファイルから原子座標を読み込み、座標が解析できなかった場合はエラーで終了します。
点群の特性表と、点群が「抽象モード」（例: I, Ih, C3h など、操作行列が直接定義されていない高対称点群）であるかどうかに応じて、処理を分岐します。
通常モードの場合:
- 実際の対称操作行列 (ops) を取得します。
- 各操作の分類 (raw_labels) とクラスへの集約 (class_map) を行います。
- Γ_3N（全自由度）、Γ_T（並進）、Γ_R（回転）の指標を計算します。
- これらの指標を各対称クラスごとに集約し、Γ_v（振動）の指標を導出します。
- 最終的に、Γ_vを既約表現に分解します。
抽象モードの場合:
- 事前に定義されたクラスサイズ (pg.ABSTRACT_CLASS_SIZES) を使用して、 Γ_3N、Γ_T、Γ_Rの指標（特にΓ_3Nは'E'クラスで3N、他は0）を計算します。
- これらからΓ_v（振動）の指標を導出します。
- Γ_vを既約表現に分解します。この際、クラスサイズと群の位数をオーバーライドして使用します。
計算された各指標のキャラクターと最終的な振動既約表現の結果を標準出力に整形して表示します。

戻り値:: None: 計算結果を標準出力に表示します。