source: trunk/GSASIIspc.py @ 57

Last change on this file since 57 was 57, checked in by toby, 12 years ago

fixup unit test for GSASIIspg.py; provide files & Makefile for pyspg.for

File size: 33.6 KB
Line 
1"GSASII - Space group interpretion routines"
2
3
4import numpy as np
5import sys
6import os.path as ospath
7
8# determine a binary path based on the host OS and the python version, path
9# is relative to the location of this file
10if sys.platform == "win32":
11    bindir = 'binwin%d.%d' % sys.version_info[0:2]
12elif sys.platform == "darwin":
13    bindir = 'binmac%d.%d' % sys.version_info[0:2]
14    if sys.byteorder == 'big':
15        bindir += 'PPC'
16elif sys.platform == "linux2":
17    bindir = 'binlinux%d.%d' % sys.version_info[0:2]
18else:
19    bindir = 'bin'
20mypath = ospath.split(ospath.abspath( __file__ ))[0]
21bindir = ospath.join(mypath,bindir)
22if ospath.exists(bindir):
23    if bindir not in sys.path: sys.path.insert(0,bindir)
24else:
25    print 'Expected binary directory (%s) for pyspg not found' % bindir
26# use local bin directory preferentially
27bindir = ospath.join(mypath,'bin')
28if ospath.exists(bindir):
29    if bindir not in sys.path: sys.path.insert(0,bindir)
30
31import pyspg as pyd
32
33def SpcGroup(SGSymbol):
34    '''
35   Determines cell and symmetry information from a short H-M space group name
36   input: space group symbol (string) with spaces between axial fields
37   returns [SGError,SGData]
38       SGError = 0 for no errors; >0 for errors (see SGErrors below for details)
39       returns dictionary SGData with entries:
40         'SpGrp': space group symbol slightly cleaned up
41         'Laue':  one of '-1','2/m','mmm','4/m','4/mmm','3R','3mR','3',
42                  '3m1','31m','6/m','6/mmm','m3','m3m'
43         'SGInv': boolean; True if centrosymmetric, False if not
44         'SGLatt': one of 'P','A','B','C','I','F','R'
45         'SGUniq': one of 'a','b','c' if monoclinic, '' otherwise
46         'SGCen': cell centering vectors [0,0,0] at least
47         'SGOps': symmetry operations as [M,T] so that M*x+T = x'
48         'SGSys': one of 'triclinic','monoclinic','orthorhombic','tetragonal','rhombohedral','trigonal','hexagonal','cubic'
49       '''
50    LaueSym = ('-1','2/m','mmm','4/m','4/mmm','3R','3mR','3','3m1','31m','6/m','6/mmm','m3','m3m')
51    LattSym = ('P','A','B','C','I','F','R')
52    UniqSym = ('','','a','b','c','',)
53    SysSym = ('triclinic','monoclinic','orthorhombic','tetragonal','rhombohedral','trigonal','hexagonal','cubic')
54    SGData = {}
55    SGData['SpGrp'] = SGSymbol.strip().lower().capitalize()
56    SGInfo = pyd.sgforpy(SGSymbol)
57    SGData['SGLaue'] = LaueSym[SGInfo[0]-1]
58    SGData['SGInv'] = bool(SGInfo[1])
59    SGData['SGLatt'] = LattSym[SGInfo[2]-1]
60    SGData['SGUniq'] = UniqSym[SGInfo[3]+1]
61    if SGData['SGLatt'] == 'P':
62        SGData['SGCen'] = np.array(([0,0,0],))
63    elif SGData['SGLatt'] == 'A':
64        SGData['SGCen'] = np.array(([0,0,0],[0,.5,.5]))
65    elif SGData['SGLatt'] == 'B':
66        SGData['SGCen'] = np.array(([0,0,0],[.5,0,.5]))
67    elif SGData['SGLatt'] == 'C':
68        SGData['SGCen'] = np.array(([0,0,0],[.5,.5,0,]))
69    elif SGData['SGLatt'] == 'I':
70        SGData['SGCen'] = np.array(([0,0,0],[.5,.5,.5]))
71    elif SGData['SGLatt'] == 'F':
72        SGData['SGCen'] = np.array(([0,0,0],[0,.5,.5],[.5,0,.5],[.5,.5,0,]))
73    elif SGData['SGLatt'] == 'R':
74        SGData['SGCen'] = np.array(([0,0,0],[1./3.,2./3.,2./3.],[2./3.,1./3.,1./3.]))
75    SGData['SGOps'] = []
76    for i in range(SGInfo[5]):
77        Mat = np.array(SGInfo[6][i])
78        Trns = np.array(SGInfo[7][i])
79        SGData['SGOps'].append([Mat,Trns])
80    if SGData['SGLaue'] in '-1':
81        SGData['SGSys'] = SysSym[0]
82    elif SGData['SGLaue'] in '2/m':
83        SGData['SGSys'] = SysSym[1]
84    elif SGData['SGLaue'] in 'mmm':
85        SGData['SGSys'] = SysSym[2]
86    elif SGData['SGLaue'] in ['4/m','4/mmm']:
87        SGData['SGSys'] = SysSym[3]
88    elif SGData['SGLaue'] in ['3R','3mR']:
89        SGData['SGSys'] = SysSym[4]
90    elif SGData['SGLaue'] in ['3','3m1','31m']:
91        SGData['SGSys'] = SysSym[5]
92    elif SGData['SGLaue'] in ['6/m','6/mmm']:
93        SGData['SGSys'] = SysSym[6]
94    elif SGData['SGLaue'] in ['m3','m3m']:
95        SGData['SGSys'] = SysSym[7]
96    return SGInfo[8],SGData
97
98def SGErrors(IErr):
99    '''Interprets the error message code from SpcGroup. Used in SpaceGroup.
100    input:  SGError, from SpcGroup
101    returns a string with the error message or "Unknown error"
102    '''
103
104    ErrString = [' ',
105        'Less than 2 operator fields were found',
106        'Illegal Lattice type, not P, A, B, C, I, F or R',
107        'Rhombohedral lattice requires a 3-axis',
108        'Minus sign does not preceed 1, 2, 3, 4 or 6',
109        'Either a 5-axis anywhere or a 3-axis in field not allowed',
110        ' ',
111        'I for COMPUTED GO TO out of range.',
112        'An a-glide mirror normal to A not allowed',
113        'A b-glide mirror normal to B not allowed',
114        'A c-glide mirror normal to C not allowed',
115        'D-glide in a primitive lattice not allowed',
116        'A 4-axis not allowed in the 2nd operator field',
117        'A 6-axis not allowed in the 2nd operator field',
118        'More than 24 matrices needed to define group',
119        ' ',
120        'Improper construction of a rotation operator',
121        'Mirror following a / not allowed',
122        'A translation conflict between operators',
123        'The 2bar operator is not allowed',
124        '3 fields are legal only in R & m3 cubic groups',
125        'Syntax error. Expected I -4 3 d at this point',
126        ' ',
127        'A or B centered tetragonal not allowed',
128        ' ','unknown error in sgroup',' ',' ',' ',
129        'Illegal character in the space group symbol',
130        ]
131    try:
132        return ErrString[IErr]
133    except:
134        return "Unknown error"
135   
136def SGPrint(SGData):
137    '''
138    Print the output of SpcGroup in a nicely formatted way. Used in SpaceGroup
139    input:  SGData, from SpcGroup
140    returns a list of strings with the space group details
141    '''
142    XYZ = ('-Z ','-Y ','-X ','X-Y','ERR','Y-X',' X ',' Y ',' Z ','+X ','+Y ','+Z ')
143    TRA = ('   ','ERR','1/6','1/4','1/3','ERR','1/2','ERR','2/3','3/4','5/6','ERR')
144    POL = (' ','x','y','x y','z','x z','y z','xyz','111')
145    Mult = len(SGData['SGCen'])*len(SGData['SGOps'])*(int(SGData['SGInv'])+1)
146    NP = [1,2,4]
147    NPZ = [0,1]
148    for M,T in SGData['SGOps']:
149        for i in range(3):
150            if M[i][i] <= 0.: NP[i] = 0
151        if M[0][2] > 0: NPZ[0] = 8
152        if M[1][2] > 0: NPZ[1] = 0
153    NPol = (NP[0]+NP[1]+NP[2]+NPZ[0]*NPZ[1])*(1-int(SGData['SGInv']))
154    SGText = []
155    SGText.append('Space Group '+SGData['SpGrp'])
156    CentStr = 'centrosymmetric'
157    if not SGData['SGInv']:
158        CentStr = 'non'+CentStr
159    if SGData['SGLatt'] in 'ABCIFR':
160        SGText.append('The lattice is '+CentStr+' '+SGData['SGLatt']+'-centered '+SGData['SGSys'].lower())
161    else:
162        SGText.append('The lattice is '+CentStr+' '+'primitive '+SGData['SGSys'].lower())       
163    SGText.append('Multiplicity of a general site is '+str(Mult))
164    SGText.append('The Laue symmetry is '+SGData['SGLaue'])
165    if SGData['SGUniq'] in ['a','b','c']:
166        SGText.append('The unique monoclinic axis is '+SGData['SGUniq'])
167    if SGData['SGInv']:
168        SGText.append('The inversion center is located at 0,0,0')
169    if NPol:
170        SGText.append('The location of the origin is arbitrary in '+POL[NPol])
171    SGText.append('\n'+'The equivalent positions are:')
172    if SGData['SGLatt'] in 'A':
173        SGText.append('\n'+'    (0,0,0; 0,1/2,1/2)+')
174    elif SGData['SGLatt'] in 'B':
175        SGText.append('\n'+'    (0,0,0; 1/2,0,1/2)+')
176    elif SGData['SGLatt'] in 'C':
177        SGText.append('\n'+'    (0,0,0; 1/2,1/2,0)+')
178    elif SGData['SGLatt'] in 'I':
179        SGText.append('\n'+'    (0,0,0; 1/2,1/2,1/2)+')
180    elif SGData['SGLatt'] in 'F':
181        SGText.append('\n'+'    (0,0,0; 0,1/2,1/2; 1/2,0,1/2; 1/2,1/2,0)+')
182    elif SGData['SGLatt'] in 'R':
183        SGText.append('\n'+'    (0,0,0; 1/3,2/3,2/3; 2/3,1/3,1/3)+')
184    if SGData['SGLaue'] in ['-1','2/m','mmm','4/m','4/mmm']:
185        Ncol = 2
186    else:
187        Ncol = 3
188    line = ''
189    for iop,[M,T] in enumerate(SGData['SGOps']):
190        if iop % Ncol == 0:
191            SGText.append(line)       
192            line = ''
193        Fld = '(%2i) ' % (iop+1)
194        for j in range(3):
195            IJ = int(round(2*M[j][0]+3*M[j][1]+4*M[j][2]+4)) % 12
196            IK = int(round(T[j]*12)) % 12
197            if IK > 0 and IJ > 4: IJ += 3
198            Fld += TRA[IK]+XYZ[IJ]
199            if j != 2: Fld += ','
200        line += Fld
201    SGText.append(line)       
202    return SGText
203   
204def SpaceGroup(SgSym):
205    '''
206    Print the output of SpcGroup in a nicely formatted way.
207      input: space group symbol (string) with spaces between axial fields
208      returns nothing
209    '''
210    E,A = SpcGroup(SgSym)
211    if E > 0:
212        print SGErrors(E)
213        return
214    for l in SGPrint(A):
215        print l
216
217def MoveToUnitCell(XYZ):
218    '''
219    Translates a set of coordinates so that all values are >=0 and < 1
220      input: a list or numpy array of any length. Note that the object is modified  in place.
221      output: none
222    '''
223    for i,x in enumerate(XYZ):
224        x = ((x % 1.0)+1.0) % 1.0
225        if x > 0.9999: x = 0.0
226        XYZ[i] = x
227       
228def GenAtom(XYZ,SGData,ifAll=False):
229    '''
230    Generates the equivalent positions for a specified coordinate and space group
231    input: 
232       XYZ an array, tuple or list containing 3 elements: x, y & z
233       SGData, from SpcGroup
234       ifAll=True causes the return to provide the unique set of
235                  equivalent positions
236            =False causes the input position to be repeated. This is the default,
237                   but why someone would want this, I am not sure.
238    Returns a list of two element tuples:
239       The first element is the coordinate as a three-element array and
240       the second describes the symmetry used to generate the site, of form [-][C]SS
241          C indicates a centering operation was used (omitted if the 1st, [0,0,0])
242          SS is the symmetry operator number (1-24)
243          - indicates the center of symmetry was used (omitted otherwise)     
244    '''
245    XYZEquiv = []
246    Idup = []
247    X = np.array(XYZ)
248    MoveToUnitCell(X)
249    XYZEquiv.append(np.array(X))
250    Idup.append(1)
251    for ic,cen in enumerate(SGData['SGCen']):
252        C = np.array(cen)
253        for invers in range(int(SGData['SGInv']+1)):
254            for io,ops in enumerate(SGData['SGOps']):
255                idup = ((io+1)+100*ic)*(1-2*invers)
256                T = np.array(ops[1])
257                M =  np.array(ops[0])
258                newX = np.sum(M*X,axis=1)+T
259                if invers:
260                    newX = -newX
261                newX += C
262                MoveToUnitCell(newX)
263                New = True
264                if ifAll:
265                    if np.allclose(newX,X,atol=0.0002):
266                        New = False
267                        idup = 0                   
268                    XYZEquiv.append(newX)
269                else:
270                    for oldX in XYZEquiv[:-1]:
271                        if np.allclose(newX,oldX,atol=0.0002):
272                            New = False
273                            idup = 0
274                    if New or ifAll:
275                        XYZEquiv.append(newX)
276                if ifAll and len(XYZEquiv) == 2:
277                    Idup.append(1)
278                else:
279                    Idup.append(idup)
280    if ifAll:
281        return zip(XYZEquiv[1:],Idup[1:])                  #eliminate duplicate initial entry
282    else:
283        return zip(XYZEquiv,Idup)
284                                   
285def GetOprPtrName(key):           
286    OprPtrName = {
287        '-6643':[   2,' 1bar ', 1],'6479' :[  10,'  2z  ', 2],'-6479':[   9,'  mz  ', 3],
288        '6481' :[   7,'  my  ', 4],'-6481':[   6,'  2y  ', 5],'6641' :[   4,'  mx  ', 6],
289        '-6641':[   3,'  2x  ', 7],'6591' :[  28,' m+-0 ', 8],'-6591':[  27,' 2+-0 ', 9],
290        '6531' :[  25,' m110 ',10],'-6531':[  24,' 2110 ',11],'6537' :[  61,'  4z  ',12],
291        '-6537':[  62,' -4z  ',13],'975'  :[  68,' 3+++1',14],'6456' :[ 114,'  3z1 ',15],
292        '-489' :[  73,' 3+-- ',16],'483'  :[  78,' 3-+- ',17],'-969' :[  83,' 3--+ ',18],
293        '819'  :[  22,' m+0- ',19],'-819' :[  21,' 2+0- ',20],'2431' :[  16,' m0+- ',21],
294        '-2431':[  15,' 20+- ',22],'-657' :[  19,' m101 ',23],'657'  :[  18,' 2101 ',24],
295        '1943' :[  48,' -4x  ',25],'-1943':[  47,'  4x  ',26],'-2429':[  13,' m011 ',27],
296        '2429' :[  12,' 2011 ',28],'639'  :[  55,' -4y  ',29],'-639' :[  54,'  4y  ',30],
297        '-6484':[ 146,' 2010 ', 4],'6484' :[ 139,' m010 ', 5],'-6668':[ 145,' 2100 ', 6],
298        '6668' :[ 138,' m100 ', 7],'-6454':[ 148,' 2120 ',18],'6454' :[ 141,' m120 ',19],
299        '-6638':[ 149,' 2210 ',20],'6638' :[ 142,' m210 ',21],              #search ends here
300        '2223' :[  68,' 3+++2',39],
301        '6538' :[ 106,'  6z1 ',40],'-2169':[  83,' 3--+2',41],'2151' :[  73,' 3+--2',42],
302        '2205' :[  79,'-3-+-2',43],'-2205':[  78,' 3-+-2',44],'489'  :[  74,'-3+--1',45],
303        '801'  :[  53,'  4y1 ',46],'1945' :[  47,'  4x3 ',47],'-6585':[  62,' -4z3 ',48],
304        '6585' :[  61,'  4z3 ',49],'6584' :[ 114,'  3z2 ',50],'6666' :[ 106,'  6z5 ',51],
305        '6643' :[   1,' Iden ',52],'-801' :[  55,' -4y1 ',53],'-1945':[  48,' -4x3 ',54],
306        '-6666':[ 105,' -6z5 ',55],'-6538':[ 105,' -6z1 ',56],'-2223':[  69,'-3+++2',57],
307        '-975' :[  69,'-3+++1',58],'-6456':[ 113,' -3z1 ',59],'-483' :[  79,'-3-+-1',60],
308        '969'  :[  84,'-3--+1',61],'-6584':[ 113,' -3z2 ',62],'2169' :[  84,'-3--+2',63],
309        '-2151':[  74,'-3+--2',64],'0':[0,' ????',0]
310        }
311    return OprPtrName[key]
312
313def GetKNsym(key):
314    KNsym = {
315        '0'         :'    1   ','1'         :'   -1   ','64'        :'  2(100)','32'        :'  m(100)',
316        '97'        :'2/m(100)','16'        :'  2(010)','8'         :'  m(010)','25'        :'2/m(010)',
317        '2'         :'  2(001)','4'         :'  m(001)','7'         :'2/m(001)','134217728' :'  2(011)',
318        '67108864'  :'  m(011)','201326593' :'2/m(011)','2097152'   :'  2(0+-)','1048576'   :'  m(0+-)',
319        '3145729'   :'2/m(0+-)','8388608'   :'  2(101)','4194304'   :'  m(101)','12582913'  :'2/m(101)',
320        '524288'    :'  2(+0-)','262144'    :'  m(+0-)','796433'    :'2/m(+0-)','1024'      :'  2(110)',
321        '512'       :'  m(110)','1537'      :'2/m(110)','256'       :'  2(+-0)','128'       :'  m(+-0)',
322        '385'       :'2/m(+-0)','76'        :'mm2(100)','52'        :'mm2(010)','42'        :'mm2(001)',
323        '135266336' :'mm2(011)','69206048'  :'mm2(0+-)','8650760'   :'mm2(101)','4718600'   :'mm2(+0-)',
324        '1156'      :'mm2(110)','772'       :'mm2(+-0)','82'        :'  222   ','136314944' :'222(100)',
325        '8912912'   :'222(010)','1282'      :'222(001)','127'       :'  mmm   ','204472417' :'mmm(100)',
326        '13369369'  :'mmm(010)','1927'      :'mmm(001)','33554496'  :'  4(100)','16777280'  :' -4(100)',
327        '50331745'  :'4/m(100)','169869394' :'422(100)','84934738'  :'-42m 100','101711948' :'4mm(100)',
328        '254804095' :'4/mmm100','536870928 ':'  4(010)','268435472' :' -4(010)','805306393' :'4/m (10)',
329        '545783890' :'422(010)','272891986' :'-42m 010','541327412' :'4mm(010)','818675839' :'4/mmm010',
330        '2050'      :'  4(001)','4098'      :' -4(001)','6151'      :'4/m(001)','3410'      :'422(001)',
331        '4818'      :'-42m 001','2730'      :'4mm(001)','8191'      :'4/mmm001','8192'      :'  3(111)',
332        '8193'      :' -3(111)','2629888'   :' 32(111)','1319040'   :' 3m(111)','3940737'   :'-3m(111)',
333        '32768'     :'  3(+--)','32769'     :' -3(+--)','10519552'  :' 32(+--)','5276160'   :' 3m(+--)',
334        '15762945'  :'-3m(+--)','65536'     :'  3(-+-)','65537'     :' -3(-+-)','134808576' :' 32(-+-)',
335        '67437056'  :' 3m(-+-)','202180097' :'-3m(-+-)','131072'    :'  3(--+)','131073'    :' -3(--+)',
336        '142737664' :' 32(--+)','71434368'  :' 3m(--+)','214040961' :'-3m(--+)','237650'    :'   23   ',
337        '237695'    :'   m3   ','715894098' :'   432  ','358068946' :'  -43m  ','1073725439':'   m3m  ',
338        '68157504'  :' mm2d100','4456464'   :' mm2d010','642'       :' mm2d001','153092172' :'-4m2 100',
339        '277348404' :'-4m2 010','5418'      :'-4m2 001','1075726335':'  6/mmm ','1074414420':'-6m2 100',
340        '1075070124':'-6m2 120','1075069650':'   6mm  ','1074414890':'   622  ','1073758215':'   6/m  ',
341        '1073758212':'   -6   ','1073758210':'    6   ','1073759865':'-3m(100)','1075724673':'-3m(120)',
342        '1073758800':' 3m(100)','1075069056':' 3m(120)','1073759272':' 32(100)','1074413824':' 32(120)',
343        '1073758209':'   -3   ','1073758208':'    3   ','1074135143':'mmm(100)','1075314719':'mmm(010)',
344        '1073743751':'mmm(110)','1074004034':' mm2z100','1074790418':' mm2z010','1073742466':' mm2z110',
345        '1074004004':'mm2(100)','1074790412':'mm2(010)','1073742980':'mm2(110)','1073872964':'mm2(120)',
346        '1074266132':'mm2(210)','1073742596':'mm2(+-0)','1073872930':'222(100)','1074266122':'222(010)',
347        '1073743106':'222(110)','1073741831':'2/m(001)','1073741921':'2/m(100)','1073741849':'2/m(010)',
348        '1073743361':'2/m(110)','1074135041':'2/m(120)','1075314689':'2/m(210)','1073742209':'2/m(+-0)',
349        '1073741828':' m(001) ','1073741888':' m(100) ','1073741840':' m(010) ','1073742336':' m(110) ',
350        '1074003968':' m(120) ','1074790400':' m(210) ','1073741952':' m(+-0) ','1073741826':' 2(001) ',
351        '1073741856':' 2(100) ','1073741832':' 2(010) ','1073742848':' 2(110) ','1073872896':' 2(120) ',
352        '1074266112':' 2(210) ','1073742080':' 2(+-0) ','1073741825':'   -1   '
353        }
354    return KNsym[key]       
355
356def GetNXUPQsym(siteSym):       
357    NXUPQsym = {
358        '    1   ':(28,29,28,28),'   -1   ':( 1,29,28, 0),'  2(100)':(12,18,12,25),'  m(100)':(25,18,12,25),
359        '2/m(100)':( 1,18, 0,-1),'  2(010)':(13,17,13,24),'  m(010)':(24,17,13,24),'2/m(010)':( 1,17, 0,-1),
360        '  2(001)':(14,16,14,23),'  m(001)':(23,16,14,23),'2/m(001)':( 1,16, 0,-1),'  2(011)':(10,23,10,22),
361        '  m(011)':(22,23,10,22),'2/m(011)':( 1,23, 0,-1),'  2(0+-)':(11,24,11,21),'  m(0+-)':(21,24,11,21),
362        '2/m(0+-)':( 1,24, 0,-1),'  2(101)':( 8,21, 8,20),'  m(101)':(20,21, 8,20),'2/m(101)':( 1,21, 0,-1),
363        '  2(+0-)':( 9,22, 9,19),'  m(+0-)':(19,22, 9,19),'2/m(+0-)':( 1,22, 0,-1),'  2(110)':( 6,19, 6,18),
364        '  m(110)':(18,19, 6,18),'2/m(110)':( 1,19, 0,-1),'  2(+-0)':( 7,20, 7,17),'  m(+-0)':(17,20, 7,17),
365        '2/m(+-0)':( 1,20, 0,-1),'mm2(100)':(12,10, 0,-1),'mm2(010)':(13,10, 0,-1),'mm2(001)':(14,10, 0,-1),
366        'mm2(011)':(10,13, 0,-1),'mm2(0+-)':(11,13, 0,-1),'mm2(101)':( 8,12, 0,-1),'mm2(+0-)':( 9,12, 0,-1),
367        'mm2(110)':( 6,11, 0,-1),'mm2(+-0)':( 7,11, 0,-1),'  222   ':( 1,10, 0,-1),'222(100)':( 1,13, 0,-1),
368        '222(010)':( 1,12, 0,-1),'222(001)':( 1,11, 0,-1),'  mmm   ':( 1,10, 0,-1),'mmm(100)':( 1,13, 0,-1),
369        'mmm(010)':( 1,12, 0,-1),'mmm(001)':( 1,11, 0,-1),'  4(100)':(12, 4,12, 0),' -4(100)':( 1, 4,12, 0),
370        '4/m(100)':( 1, 4,12,-1),'422(100)':( 1, 4, 0,-1),'-42m 100':( 1, 4, 0,-1),'4mm(100)':(12, 4, 0,-1),
371        '4/mmm100':( 1, 4, 0,-1),'  4(010)':(13, 3,13, 0),' -4(010)':( 1, 3,13, 0),'4/m (10)':( 1, 3,13,-1),
372        '422(010)':( 1, 3, 0,-1),'-42m 010':( 1, 3, 0,-1),'4mm(010)':(13, 3, 0,-1),'4/mmm010':(1, 3, 0,-1,),
373        '  4(001)':(14, 2,14, 0),' -4(001)':( 1, 2,14, 0),'4/m(001)':( 1, 2,14,-1),'422(001)':( 1, 2, 0,-1),
374        '-42m 001':( 1, 2, 0,-1),'4mm(001)':(14, 2, 0,-1),'4/mmm001':( 1, 2, 0,-1),'  3(111)':( 2, 5, 2, 0),
375        ' -3(111)':( 1, 5, 2, 0),' 32(111)':( 1, 5, 0, 2),' 3m(111)':( 2, 5, 0, 2),'-3m(111)':( 1, 5, 0,-1),
376        '  3(+--)':( 5, 8, 5, 0),' -3(+--)':( 1, 8, 5, 0),' 32(+--)':( 1, 8, 0, 5),' 3m(+--)':( 5, 8, 0, 5),
377        '-3m(+--)':( 1, 8, 0,-1),'  3(-+-)':( 4, 7, 4, 0),' -3(-+-)':( 1, 7, 4, 0),' 32(-+-)':( 1, 7, 0, 4),
378        ' 3m(-+-)':( 4, 7, 0, 4),'-3m(-+-)':( 1, 7, 0,-1),'  3(--+)':( 3, 6, 3, 0),' -3(--+)':( 1, 6, 3, 0),
379        ' 32(--+)':( 1, 6, 0, 3),' 3m(--+)':( 3, 6, 0, 3),'-3m(--+)':( 1, 6, 0,-1),'   23   ':( 1, 1, 0, 0),
380        '   m3   ':( 1, 1, 0, 0),'   432  ':( 1, 1, 0, 0),'  -43m  ':( 1, 1, 0, 0),'   m3m  ':( 1, 1, 0, 0),
381        ' mm2d100':(12,13, 0,-1),' mm2d010':(13,12, 0,-1),' mm2d001':(14,11, 0,-1),'-4m2 100':( 1, 4, 0,-1),
382        '-4m2 010':( 1, 3, 0,-1),'-4m2 001':( 1, 2, 0,-1),'  6/mmm ':( 1, 9, 0,-1),'-6m2 100':( 1, 9, 0,-1),
383        '-6m2 120':( 1, 9, 0,-1),'   6mm  ':(14, 9, 0,-1),'   622  ':( 1, 9, 0,-1),'   6/m  ':( 1, 9,14,-1),
384        '   -6   ':( 1, 9,14, 0),'    6   ':(14, 9,14, 0),'-3m(100)':( 1, 9, 0,-1),'-3m(120)':( 1, 9, 0,-1),
385        ' 3m(100)':(14, 9, 0,14),' 3m(120)':(14, 9, 0,14),' 32(100)':( 1, 9, 0,14),' 32(120)':( 1, 9, 0,14),
386        '   -3   ':( 1, 9,14, 0),'    3   ':(14, 9,14, 0),'mmm(100)':( 1,14, 0,-1),'mmm(010)':( 1,15, 0,-1),
387        'mmm(110)':( 1,11, 0,-1),' mm2z100':(14,14, 0,-1),' mm2z010':(14,15, 0,-1),' mm2z110':(14,11, 0,-1),
388        'mm2(100)':(12,14, 0,-1),'mm2(010)':(13,15, 0,-1),'mm2(110)':( 6,11, 0,-1),'mm2(120)':(15,14, 0,-1),
389        'mm2(210)':(16,15, 0,-1),'mm2(+-0)':( 7,11, 0,-1),'222(100)':( 1,14, 0,-1),'222(010)':( 1,15, 0,-1),
390        '222(110)':( 1,11, 0,-1),'2/m(001)':( 1,16,14,-1),'2/m(100)':( 1,25,12,-1),'2/m(010)':( 1,28,13,-1),
391        '2/m(110)':( 1,19, 6,-1),'2/m(120)':( 1,27,15,-1),'2/m(210)':( 1,26,16,-1),'2/m(+-0)':( 1,20,17,-1),
392        ' m(001) ':(23,16,14,23),' m(100) ':(26,25,12,26),' m(010) ':(27,28,13,27),' m(110) ':(18,19, 6,18),
393        ' m(120) ':(24,27,15,24),' m(210) ':(25,26,16,25),' m(+-0) ':(17,20, 7,17),' 2(001) ':(14,16,14,23),
394        ' 2(100) ':(12,25,12,26),' 2(010) ':(13,28,13,27),' 2(110) ':( 6,19, 6,18),' 2(120) ':(15,27,15,24),
395        ' 2(210) ':(16,26,16,25),' 2(+-0) ':( 7,20, 7,17),'   -1   ':( 1,29,28, 0)
396        }
397    return NXUPQsym[siteSym]
398
399def GetCSxinel(siteSym): 
400    CSxinel = [[],                         # 0th empty - indices are Fortran style
401        [[0,0,0],[ 0.0, 0.0, 0.0]],      #  0  0  0
402        [[1,1,1],[ 1.0, 1.0, 1.0]],      #  X  X  X
403        [[1,1,1],[ 1.0, 1.0,-1.0]],      #  X  X -X
404        [[1,1,1],[ 1.0,-1.0, 1.0]],      #  X -X  X
405        [[1,1,1],[ 1.0,-1.0,-1.0]],      # -X  X  X
406        [[1,1,0],[ 1.0, 1.0, 0.0]],      #  X  X  0
407        [[1,1,0],[ 1.0,-1.0, 0.0]],      #  X -X  0
408        [[1,0,1],[ 1.0, 0.0, 1.0]],      #  X  0  X
409        [[1,0,1],[ 1.0, 0.0,-1.0]],      #  X  0 -X
410        [[0,1,1],[ 0.0, 1.0, 1.0]],      #  0  Y  Y
411        [[0,1,1],[ 0.0, 1.0,-1.0]],      #  0  Y -Y
412        [[1,0,0],[ 1.0, 0.0, 0.0]],      #  X  0  0
413        [[0,1,0],[ 0.0, 1.0, 0.0]],      #  0  Y  0
414        [[0,0,1],[ 0.0, 0.0, 1.0]],      #  0  0  Z
415        [[1,1,0],[ 1.0, 2.0, 0.0]],      #  X 2X  0
416        [[1,1,0],[ 2.0, 1.0, 0.0]],      # 2X  X  0
417        [[1,1,2],[ 1.0, 1.0, 1.0]],      #  X  X  Z
418        [[1,1,2],[ 1.0,-1.0, 1.0]],      #  X -X  Z
419        [[1,2,1],[ 1.0, 1.0, 1.0]],      #  X  Y  X
420        [[1,2,1],[ 1.0, 1.0,-1.0]],      #  X  Y -X
421        [[1,2,2],[ 1.0, 1.0, 1.0]],      #  X  Y  Y
422        [[1,2,2],[ 1.0, 1.0,-1.0]],      #  X  Y -Y
423        [[1,2,0],[ 1.0, 1.0, 0.0]],      #  X  Y  0
424        [[1,0,2],[ 1.0, 0.0, 1.0]],      #  X  0  Z
425        [[0,1,2],[ 0.0, 1.0, 1.0]],      #  0  Y  Z
426        [[1,1,2],[ 1.0, 2.0, 1.0]],      #  X 2X  Z
427        [[1,1,2],[ 2.0, 1.0, 1.0]],      # 2X  X  Z
428        [[1,2,3],[ 1.0, 1.0, 1.0]],      #  X  Y  Z
429        ]
430    indx = GetNXUPQsym(siteSym)
431    return CSxinel[indx[0]]
432   
433def GetCSuinel(siteSym):
434    CSuinel = [[],                                             # 0th empty - indices are Fortran style
435        [[1,1,1,0,0,0],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0]],    #  A  A  A  0  0  0
436        [[1,1,2,0,0,0],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0]],    #  A  A  C  0  0  0
437        [[1,2,1,0,0,0],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0]],    #  A  B  A  0  0  0
438        [[1,2,2,0,0,0],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0]],    #  A  B  B  0  0  0
439        [[1,1,1,2,2,2],[ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0]],    #  A  A  A  D  D  D
440        [[1,1,1,2,2,2],[ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0,-1.0,-1.0]],    #  A  A  A  D -D -D
441        [[1,1,1,2,2,2],[ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0,-1.0, 1.0]],    #  A  A  A  D -D  D
442        [[1,1,1,2,2,2],[ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0,-1.0]],    #  A  A  A  D  D -D
443        [[1,1,2,1,0,0],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.5, 0.0, 0.0]],    #  A  A  C A/2 0  0
444        [[1,2,3,0,0,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0]],    #  A  B  C  0  0  0
445        [[1,1,2,3,0,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0]],    #  A  A  C  D  0  0
446        [[1,2,1,0,3,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0]],    #  A  B  A  0  E  0
447        [[1,2,2,0,0,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0]],    #  A  B  B  0  0  F
448        [[1,2,3,2,0,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.5, 0.0, 0.0]],    #  A  B  C B/2 0  0
449        [[1,2,3,1,0,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.5, 0.0, 0.0]],    #  A  B  C A/2 0  0
450        [[1,2,3,4,0,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0]],    #  A  B  C  D  0  0
451        [[1,2,3,0,4,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0]],    #  A  B  C  0  E  0
452        [[1,2,3,0,0,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0]],    #  A  B  C  0  0  F
453        [[1,1,2,3,4,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0,-1.0]],    #  A  A  C  D  E -E
454        [[1,1,2,3,4,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0]],    #  A  A  C  D  E  E
455        [[1,2,1,3,4,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0,-1.0]],    #  A  B  A  D  E -D
456        [[1,2,1,3,4,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0]],    #  A  B  A  D  E  D
457        [[1,2,2,3,3,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0,-1.0, 1.0]],    #  A  B  B  D -D  F
458        [[1,2,2,3,3,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0]],    #  A  B  B  D  D  F
459        [[1,2,3,2,4,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.5, 0.5, 1.0]],    #  A  B  C B/2 F/2 F
460        [[1,2,3,1,0,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.5, 0.0, 1.0]],    #  A  B  C A/2  0  F
461        [[1,2,3,2,4,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.5, 1.0, 0.0]],    #  A  B  C B/2  E  0
462        [[1,2,3,1,4,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 0.5, 1.0, 0.5]],    #  A  B  C A/2  E E/2
463        [[1,2,3,4,5,],[ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0]],    #  A  B  C  D  E   F
464        ]
465    indx = GetNXUPQsym(siteSym)
466    return CSuinel[indx[1]]
467       
468def SytSym(XYZ,SGData):
469    '''
470    Generates the number of equivalent positions and a site symmetry code for a specified coordinate and space group
471    input: 
472       XYZ: an array, tuple or list containing 3 elements: x, y & z
473       SGData: from SpcGroup
474    Returns a two element tuple:
475       The 1st element is a code for the site symmetry (see GetOprPtrName)
476       The 2nd element is the site multiplicity
477    '''
478    def PackRot(SGOps):
479        IRT = []
480        for ops in SGOps:
481            M = ops[0]
482            irt = 0
483            for j in range(2,-1,-1):
484                for k in range(2,-1,-1):
485                    irt *= 3
486                    irt += M[k][j]
487            IRT.append(int(irt))
488        return IRT
489       
490    SymName = ''
491    Mult = 1
492    Isym = 0
493    if SGData['SGLaue'] in ['3','3m1','31m','6/m','6/mmm']:
494        Isym = 1073741824
495    Jdup = 1
496    Xeqv = GenAtom(XYZ,SGData,True)
497    IRT = PackRot(SGData['SGOps'])
498    L = -1
499    for ic,cen in enumerate(SGData['SGCen']):
500        for invers in range(int(SGData['SGInv']+1)):
501            for io,ops in enumerate(SGData['SGOps']):
502                irtx = (1-2*invers)*IRT[io]
503                L += 1
504                if not Xeqv[L][1]:
505                    Jdup += 1
506                    jx = GetOprPtrName(str(irtx))
507                    if jx[2] < 39:
508                        Isym += 2**(jx[2]-1)
509    if Isym == 1073741824: Isym = 0
510    Mult = len(SGData['SGOps'])*len(SGData['SGCen'])*(int(SGData['SGInv'])+1)/Jdup
511         
512    return GetKNsym(str(Isym)),Mult
513   
514# self-test materials follow. Requires files in directory testinp
515def test0():
516    '''test #0: exercise MoveToUnitCell'''
517    msg = "MoveToUnitCell failed"
518    v = [0,1,2,-1,-2]; MoveToUnitCell(v); assert v==[0,0,0,0,0], msg
519    v = np.array([-.1]); MoveToUnitCell(v); assert abs(v-0.9) < 1e-6, msg
520    v = np.array([.1]); MoveToUnitCell(v); assert abs(v-0.1) < 1e-6, msg
521
522def test1():
523    ''' test #1: SpcGroup and SGPrint against previous results'''
524    testdir = ospath.join(mypath,'testinp')
525    if ospath.exists(testdir):
526        if testdir not in sys.path: sys.path.insert(0,testdir)
527    import spctestinp
528    def CompareSpcGroup(spc, referr, refdict, reflist): 
529        'Compare output from GSASIIspc.SpcGroup with results from a previous run'
530        # if an error is reported, the dictionary can be ignored
531        msg = "failed on space group %s" % spc
532        result = SpcGroup(spc)
533        if result[0] == referr and referr > 0: return True
534        keys = result[1].keys()
535        #print result[1]['SpGrp']
536        assert len(keys) == len(refdict.keys()), msg
537        for key in keys:
538        #print key, type(refdict[key])
539            if key == 'SGOps' or  key == 'SGCen':
540                assert len(refdict[key]) == len(result[1][key]), msg
541                for i in range(len(refdict[key])):
542                    assert np.allclose(result[1][key][i][0],refdict[key][i][0]), msg
543                    assert np.allclose(result[1][key][i][1],refdict[key][i][1]), msg
544            else:
545                assert result[1][key] == refdict[key], msg
546        assert reflist == SGPrint(result[1]), 'SGPrint ' +msg
547    for spc in spctestinp.SGdat:
548        CompareSpcGroup(spc, 0, spctestinp.SGdat[spc], spctestinp.SGlist[spc] )
549
550def test2():
551    ''' test #2: SpcGroup against cctbx (sgtbx) computations'''
552    testdir = ospath.join(mypath,'testinp')
553    if ospath.exists(testdir):
554        if testdir not in sys.path: sys.path.insert(0,testdir)
555    import sgtbxtestinp
556    def CompareWcctbx(spcname, cctbx_in, debug=0):
557        'Compare output from GSASIIspc.SpcGroup with results from cctbx.sgtbx'
558        cctbx = cctbx_in[:] # make copy so we don't delete from the original
559        spc = (SpcGroup(spcname))[1]
560        if debug: print spc['SpGrp']
561        if debug: print spc['SGCen']
562        latticetype = spcname.strip().upper()[0]
563        # lattice type of R implies Hexagonal centering", fix the rhombohedral settings
564        if latticetype == "R" and len(spc['SGCen']) == 1: latticetype = 'P'
565        assert latticetype == spc['SGLatt'], "Failed: %s does not match Lattice: %s" % (spcname, spc['SGLatt'])
566        onebar = [1]
567        if spc['SGInv']: onebar.append(-1)
568        for (op,off) in spc['SGOps']:
569            for inv in onebar:
570                for cen in spc['SGCen']:
571                    noff = off + cen
572                    MoveToUnitCell(noff)
573                    mult = tuple((op*inv).ravel().tolist())
574                    if debug: print "\n%s: %s + %s" % (spcname,mult,noff)
575                    for refop in cctbx:
576                        if debug: print refop
577                        # check the transform
578                        if refop[:9] != mult: continue
579                        if debug: print "mult match"
580                        # check the translation
581                        reftrans = list(refop[-3:])
582                        MoveToUnitCell(reftrans)
583                        if all(abs(noff - reftrans) < 1.e-5):
584                            cctbx.remove(refop)
585                            break
586                    else:
587                        assert False, "failed on %s:\n\t %s + %s" % (spcname,mult,noff)
588    for key in sgtbxtestinp.sgtbx:
589        CompareWcctbx(key, sgtbxtestinp.sgtbx[key])
590
591def test3(): 
592    ''' test #3: exercise SytSym (includes GetOprPtrName, GenAtom, GetKNsym)
593     for selected space groups against info in IT Volume A '''
594    def ExerciseSiteSym (spc, crdlist):
595        'compare site symmetries and multiplicities for a specified space group'
596        msg = "failed on site sym test for %s" % spc
597        (E,S) = SpcGroup(spc)
598        assert not E, msg
599        for t in crdlist:
600            symb, m = SytSym(t[0],S)
601            if symb.strip() != t[2].strip() or m != t[1]:
602                print spc,t[0],m,symb
603            assert m == t[1]
604            #assert symb.strip() == t[2].strip()
605
606    ExerciseSiteSym('p 1',[
607            ((0.13,0.22,0.31),1,'1'),
608            ((0,0,0),1,'1'),
609            ])
610    ExerciseSiteSym('p -1',[
611            ((0.13,0.22,0.31),2,'1'),
612            ((0,0.5,0),1,'-1'),
613            ])
614    ExerciseSiteSym('C 2/c',[
615            ((0.13,0.22,0.31),8,'1'),
616            ((0.0,.31,0.25),4,'2(010)'),
617            ((0.25,.25,0.5),4,'-1'),
618            ((0,0.5,0),4,'-1'),
619            ])
620    ExerciseSiteSym('p 2 2 2',[
621            ((0.13,0.22,0.31),4,'1'),
622            ((0,0.5,.31),2,'2(001)'),
623            ((0.5,.31,0.5),2,'2(010)'),
624            ((.11,0,0),2,'2(100)'),
625            ((0,0.5,0),1,'222'),
626            ])
627    ExerciseSiteSym('p 4/n',[
628            ((0.13,0.22,0.31),8,'1'),
629            ((0.25,0.75,.31),4,'2(001)'),
630            ((0.5,0.5,0.5),4,'-1'),
631            ((0,0.5,0),4,'-1'),
632            ((0.25,0.25,.31),2,'4(001)'),
633            ((0.25,.75,0.5),2,'-4(001)'),
634            ((0.25,.75,0.0),2,'-4(001)'),
635            ])
636    ExerciseSiteSym('p 31 2 1',[
637            ((0.13,0.22,0.31),6,'1'),
638            ((0.13,0.0,0.833333333),3,'2(100)'),
639            ((0.13,0.13,0.),3,'2(110)'),
640            ])
641    ExerciseSiteSym('R 3 c',[
642            ((0.13,0.22,0.31),18,'1'),
643            ((0.0,0.0,0.31),6,'3'),
644            ])
645    ExerciseSiteSym('R 3 c R',[
646            ((0.13,0.22,0.31),6,'1'),
647            ((0.31,0.31,0.31),2,'3(111)'),
648            ])
649    ExerciseSiteSym('P 63 m c',[
650            ((0.13,0.22,0.31),12,'1'),
651            ((0.11,0.22,0.31),6,'m(100)'),
652            ((0.333333,0.6666667,0.31),2,'3m(100)'),
653            ((0,0,0.31),2,'3m(100)'),
654            ])
655    ExerciseSiteSym('I a -3',[
656            ((0.13,0.22,0.31),48,'1'),
657            ((0.11,0,0.25),24,'2(100)'),
658            ((0.11,0.11,0.11),16,'3(111)'),
659            ((0,0,0),8,'-3(111)'),
660            ])
661
662if __name__ == '__main__':
663    test0()
664    test1()
665    test2()
666    test3()
667    print "OK"
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.