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【技能】Origin共X軸Stack繪制PDOS與繪圖中的科學構思

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【技能】Origin共X軸Stack繪制PDOS與繪圖中的科學構思
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【技能】Origin共X軸Stack繪制PDOS與繪圖中的科學構思

今天譚編在審改稿件時,遇到這樣一張態密度圖(圖1),目的是對比研究五元石墨烯(Penta-Graphene, PG)在吸附CO前后碳原子的分波態密度(PDOS)的變化。

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圖1 原圖

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圖1的表現力是很差的,很難在短時間內一目了然地看出其結果。

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優化思路

在上一篇文章中,譚編提到了“數據繪圖的多維度思考”,圖1考察了能量、PDOS、樣品(s,p,d軌道)、狀態(吸附前后兩種情況)四個維度。

對于同一個二維坐標系,一般能清晰地表達3個維度(橫坐標、縱坐標、樣品)。

圖1可有兩種優化思路:

第一種:相同狀態的不同樣品

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吸附前和吸附后2種狀態(即2張圖),每張圖中布置s,p,d3個樣品的曲線。因為需要對比研究橫軸參量(E/eV),所以設置這2張圖共X軸,可采用共X軸Stack疊圖。

第二種:同一樣品的不同狀態

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考察不同樣品(s,p,d軌道)在吸附前后2種狀態下的變化(即3張圖),同樣,這3張圖也需要共X軸。

到底哪種思路最佳?譚編現在評價為時過早,待您看完下文,對比一下這兩種思路最終的效果圖,自見分曉。

2
修改方法

下面以第一種思路為例,詳細解釋修改過程。

第一步:數據準備

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數據表由吸附前的3種軌道(s,p,d)數據(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3),以及吸附后的相應數據(X4,Y4)、(X5,Y5)、(X6,Y6)。

第二步:初步繪圖

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按下Ctrl不放,鼠標移動到數據表頂端的標題行,向右拖動選中X1,Y2,松開鼠標(但是不要放開Ctrl鍵),在X4,Y4標題行向右再次拖動選擇X4,Y4,然后點擊下方第5個按鈕,在彈出菜單中選擇“Stack…”繪圖。

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圖2? 多選數據初步繪圖

第三步:補全數據

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經過上一步的操作得到2個圖層的Stack疊圖(圖3右邊小圖),每個圖層中分別繪制了吸附前后兩個狀態的第一條曲線。

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圖3 拖放數據補全曲線

點擊圖層1,然后在吸附前的數據標題行向右拖動鼠標多選X2,Y2,X3,Y3,然后將其拖放(怎么拖動數據,在“編輯之譚”前面的文章中都有介紹)到圖層1中,即可補全吸附前的其他2個樣品(p,d軌道)。

按照同樣的方法,補全圖層2(吸附后)的曲線,最后得到圖4。

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圖4? 初步效果圖

得到的圖4并不簡潔,譚編個人認為,還是需要精修:關閉上方、右方的刻度和刻度值,得到圖5。

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圖5 簡化的效果圖

圖5中縱軸刻度值有擁擠、重疊現象。兩圖的縱軸范圍均為[0,2],刻度分度均為0.5。A圖的縱軸下界0.0和B圖的縱軸上界2.0重疊。

圖5還犯了一大忌:曲線疊軸,曲線不能與坐標軸重疊。

怎樣避免曲線疊軸?

譚編給大家一個普遍適用的軸范圍調整原則:

適當(調幅10%)拓寬上、下界。假設縱軸范圍為[0,y],調整幅度為±y/10。當然這里的y應該理解為整個y軸高度,例如坐標軸范圍[200,1000]的y=1000-200=800,則調整幅度為±800/10=80,及縱軸范圍改為[120,1080]。

這里的調幅為±0.2,將下界0-0.2,上屆2+0.2,即調整為[-0.2,2.2],如圖6所示,A圖的縱軸已經更改。

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圖 6 刻度重疊、曲線疊軸的解決辦法

采用圖6的方法,修改B圖,最終效果如圖7所示。

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圖7? 思路1的最終效果

對于第二種思路,修改方法類似,首先多選吸附前的6列數據(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3),點擊Stack工具可繪制出3層疊圖。然后分別點擊圖層1、圖層2、圖層3,分別將(X4,Y4)、(X5,Y5)、(X6,Y6)拖入其中。

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參照上述方法,可以得到最終效果如圖8所示。

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圖8 思路2的最終效果

3
兩種思路繪圖效果的評價

對比兩種思路繪圖(圖9)的效果發現,按照吸附前后對比不同的軌道數據,顯然比較對象(s,p,d軌道)各不相同,不具有可比性(圖9A)。而分別對比每個軌道在吸附前后的情況(圖9B),是最科學的。

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圖9 兩種思路繪圖效果的對比

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