用途：Pymatgen（Python Materials Genomics）是面向材料科学的 Python 库，用于创建、分析与操作晶体结构和分子，计算相图与热力学性质，解析电子结构（能带、态密度），生成表面与界面，并访问 Materials Project 数据库。适合处理 VASP、Gaussian、Quantum ESPRESSO 等计算代码的数据。
主要能力：结构读写与格式转换（CIF、POSCAR、XYZ 等）；对称性、空间群与配位环境分析；相图与热力学稳定性（能量高于凸包、分解产物）；能带结构与态密度分析（带隙、是否为金属）；表面/板层生成、Wulff 形状与吸附位点；通过 mp-api 检索 Materials Project 数据；生成 VASP 等代码的输入文件；XRD 图谱、弹性张量、磁序枚举等进阶分析。
使用方式：安装 uv pip install pymatgen；需 Materials Project 时加装 mp-api，并设置环境变量 MP_API_KEY。结构可用 Structure.from_file 自动识别格式读取，用 struct.to(filename=...) 写出。附带的脚本如 python scripts/structure_converter.py POSCAR structure.cif、python scripts/structure_analyzer.py structure.cif --symmetry --neighbors、python scripts/phase_diagram_generator.py Li-Fe-O --analyze "LiFeO2" 可完成常见任务，均支持 --help。
适用场景：材料结构建模与格式互转、稳定性与相图评估、电子结构与表面性质计算前后处理、高通量工作流搭建。
限制：扩展分析与可视化功能需安装可选依赖（如 pymatgen[analysis]、pymatgen[vis]）；访问 Materials Project 需自行申请 API 密钥；具体收费、价格与性能指标资料未提供。