【技能】Origin共X轴Stack绘制PDOS与绘图中的科学构思

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【技能】Origin共X轴Stack绘制PDOS与绘图中的科学构思
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【技能】Origin共X轴Stack绘制PDOS与绘图中的科学构思

今天谭编在审改稿件时,遇到这样一张态密度图(图1),目的是对比研究五元石墨烯(Penta-Graphene, PG)在吸附CO前后碳原子的分波态密度(PDOS)的变化。

 

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图1 原图

 

图1的表现力是很差的,很难在短时间内一目了然地看出其结果。

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优化思路

在上一篇文章中,谭编提到了“数据绘图的多维度思考”,图1考察了能量、PDOS、样品(s,p,d轨道)、状态(吸附前后两种情况)四个维度。

对于同一个二维坐标系,一般能清晰地表达3个维度(横坐标、纵坐标、样品)。

图1可有两种优化思路:

第一种:相同状态的不同样品

 

吸附前和吸附后2种状态(即2张图),每张图中布置s,p,d3个样品的曲线。因为需要对比研究横轴参量(E/eV),所以设置这2张图共X轴,可采用共X轴Stack叠图

第二种:同一样品的不同状态

 

考察不同样品(s,p,d轨道)在吸附前后2种状态下的变化(即3张图),同样,这3张图也需要共X轴。

到底哪种思路最佳?谭编现在评价为时过早,待您看完下文,对比一下这两种思路最终的效果图,自见分晓。

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修改方法

下面以第一种思路为例,详细解释修改过程。

第一步:数据准备

 

数据表由吸附前的3种轨道(s,p,d)数据(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3),以及吸附后的相应数据(X4,Y4)、(X5,Y5)、(X6,Y6)。

第二步:初步绘图

 

按下Ctrl不放,鼠标移动到数据表顶端的标题行,向右拖动选中X1,Y2,松开鼠标(但是不要放开Ctrl键),在X4,Y4标题行向右再次拖动选择X4,Y4,然后点击下方第5个按钮,在弹出菜单中选择“Stack…”绘图。

 

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图2  多选数据初步绘图

第三步:补全数据

 

经过上一步的操作得到2个图层的Stack叠图(图3右边小图),每个图层中分别绘制了吸附前后两个状态的第一条曲线。

 

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图3 拖放数据补全曲线

点击图层1,然后在吸附前的数据标题行向右拖动鼠标多选X2,Y2,X3,Y3,然后将其拖放(怎么拖动数据,在“编辑之谭”前面的文章中都有介绍)到图层1中,即可补全吸附前的其他2个样品(p,d轨道)。

按照同样的方法,补全图层2(吸附后)的曲线,最后得到图4。

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图4  初步效果图

得到的图4并不简洁,谭编个人认为,还是需要精修:关闭上方、右方的刻度和刻度值,得到图5。

 

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图5 简化的效果图

图5中纵轴刻度值有拥挤、重叠现象。两图的纵轴范围均为[0,2],刻度分度均为0.5。A图的纵轴下界0.0和B图的纵轴上界2.0重叠。

图5还犯了一大忌:曲线叠轴,曲线不能与坐标轴重叠。

怎样避免曲线叠轴?

谭编给大家一个普遍适用的轴范围调整原则:

适当(调幅10%)拓宽上、下界。假设纵轴范围为[0,y],调整幅度为±y/10。当然这里的y应该理解为整个y轴高度,例如坐标轴范围[200,1000]的y=1000-200=800,则调整幅度为±800/10=80,及纵轴范围改为[120,1080]。

这里的调幅为±0.2,将下界0-0.2,上届2+0.2,即调整为[-0.2,2.2],如图6所示,A图的纵轴已经更改。

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图 6 刻度重叠、曲线叠轴的解决办法

采用图6的方法,修改B图,最终效果如图7所示。

 

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图7  思路1的最终效果

对于第二种思路,修改方法类似,首先多选吸附前的6列数据(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3),点击Stack工具可绘制出3层叠图。然后分别点击图层1、图层2、图层3,分别将(X4,Y4)、(X5,Y5)、(X6,Y6)拖入其中。

 

参照上述方法,可以得到最终效果如图8所示。

 

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图8 思路2的最终效果

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两种思路绘图效果的评价

对比两种思路绘图(图9)的效果发现,按照吸附前后对比不同的轨道数据,显然比较对象(s,p,d轨道)各不相同,不具有可比性(图9A)。而分别对比每个轨道在吸附前后的情况(图9B),是最科学的。

 

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图9 两种思路绘图效果的对比

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