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C++
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# pragma once
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# include <biu.hpp>
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namespace ufo
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{
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// 在相位中, 约定为使用 $\exp (2 \pi i \vec{q} \cdot \vec{r})$ 来表示原子的运动状态
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// (而不是 $\exp (-2 \pi i \vec{q} \cdot \vec{r})$)
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// 一些书定义的倒格矢中包含了 $2 \pi$ 的部分, 我们这里约定不包含这部分.
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// 也就是说, 正格子与倒格子的转置相乘, 得到单位矩阵.
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using namespace biu::literals;
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using namespace biu::stream_operators;
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// 许多函数通用的一个结构体
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struct CommonData
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{
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// 原胞相关信息，其中存储的信息是直接读入的，而不是反折叠后的结果
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struct
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{
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// 晶胞，单位为埃，每行代表一个格矢
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Eigen::Matrix3d Cell;
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// 原子种类及其个数
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std::vector<std::pair<std::string, std::size_t>> AtomType;
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// 原子位置，单位为原胞格矢
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Eigen::MatrixX3d AtomPosition;
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// 单胞中每个 q 点的信息
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struct QpointType
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{
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// q 点的坐标，单位为倒格矢
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Eigen::Vector3d Qpoint;
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struct ModeType
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{
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// 振动频率，单位为 THz
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double Frequency;
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// 振动模式，单位为埃
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Eigen::MatrixX3cd EigenVector;
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// 拉曼张量
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// TODO: 单位是什么？
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std::optional<double> WeightOnRaman;
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// work around for fpr
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std::optional<std::array<std::array<double, 3>, 3>> RamanTensor;
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using serialize = zpp::bits::members<4>;
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};
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// 各个模式的的信息
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std::vector<ModeType> Mode;
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using serialize = zpp::bits::members<2>;
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};
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std::vector<QpointType> Qpoint;
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using serialize = zpp::bits::members<4>;
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} Primative;
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// 超胞相关信息，包括反折叠后的信息
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struct
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{
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// 超胞的晶胞，单位为埃，每行代表一个格矢
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Eigen::Matrix3d Cell;
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// 单胞与到超胞的变换
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Eigen::Vector3i CellMultiplier;
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Eigen::Matrix3d CellDeformation;
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std::vector<std::pair<std::string, std::size_t>> AtomType;
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Eigen::MatrixX3d AtomPosition;
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std::optional<std::array<double, 3>> AtomTranslation;
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struct QpointType
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{
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Eigen::Vector3d Qpoint;
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std::vector<Eigen::Vector3d> SubQpoint;
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struct ModeType
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{
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double Frequency;
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Eigen::MatrixX3cd EigenVector;
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std::vector<double> WeightOnUnfold;
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std::optional<double> WeightOnSelectedAtom;
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std::optional<double> WeightOnRaman;
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std::optional<std::array<std::array<double, 3>, 3>> RamanTensor;
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using serialize = zpp::bits::members<6>;
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};
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std::vector<ModeType> Mode;
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using serialize = zpp::bits::members<3>;
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};
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std::vector<QpointType> Qpoint;
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using serialize = zpp::bits::members<7>;
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} Super;
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// 选择的原子
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std::optional<std::set<std::size_t>> SelectedAtom;
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// 拉曼散射选择的偏振方向
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std::optional<std::array<Eigen::Vector3d, 2>> RamanPolarization;
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// 各种原子的质量
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std::map<std::string, double> AtomMass;
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using serialize = zpp::bits::members<5>;
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};
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void fold(std::string config_file);
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void unfold(std::string config_file);
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void project_to_atom(std::string config_file);
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void project_to_mode(std::string config_file);
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void plot_band(std::string config_file);
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void plot_point(std::string config_file);
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void raman_create_displacement(std::string config_file);
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void raman_extract(std::string path);
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void raman_apply_contribution(std::string config_file);
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}
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