层复制（Layer Copy）
Group: Structure | Class: LayerCopyCard
功能说明
对选定原子的 z 坐标施加表达式调制 dz = f(x, y, z)，然后将变形后的层按指定层间距和层数沿 z 方向堆叠复制。可选扩胞 z 向盒子和增加真空。
操作示例
场景：模型在多层异质结的层间耦合上预测失败
你在单层 MoS2 上训练了一个 NEP 模型，单层性质很好。然后尝试跑双层 MoS2——层间距离预测偏了 0.5 A，层间滑移能垒完全不对。
诊断思路： 单层 MoS2 里所有原子都是表面原子（双面都有真空），但双层结构中层间区域的 S 原子面对的是另一层 S，局域环境完全不同。训练集里只有单层数据，模型没见过”上下都有近邻原子”的层间环境。需要从单层出发，复制出多层堆叠结构。
输入： 一个弛豫好的单层 MoS2 slab
目标： 用 sin 调制给层加起伏，然后复制 3 层，层间距 6.5 A
参数设置：
Preset Index=1（自定义 dz 表达式）Dz Expr=sin(x/pi) + sin(y/pi)Layers=[3]Distance=[6.5]Extend Cell Z= 勾选
输出： 3 层 MoS2，每层原子 z 位置有起伏调制，盒子高度自动扩展，带 SWC(L=3,dz=6.5) 标签
怎么验证训练集质量改善：
重训后计算双层 MoS2 的层间距和层间滑移能垒，应接近 DFT 参考
检查层间是否重叠：最低层的顶部原子和上一层的底部原子距离应 > 2.5 A
如果模型只对平整层好而对起伏层差，增大
dz_expr的振幅或者换更复杂的位移函数如果需要构建多层异质结（如 MoS2/WS2），先用两张独立的 Layer Copy 卡分别处理，再拼接
什么时候加这张卡、什么时候不加
加：
研究二维材料、层状材料（MoS2、石墨、BN）的多层性质
需要从单层/少层出发构造多层堆叠
需要给平整层加波纹、起伏等层间调制
不加：
体系不是层状结构（体相晶体、分子团簇）
只需要简单扩胞 → 用
Super Cell
参数说明
预设和位移表达式
Preset Index（preset_index）
int，默认 1。选择内置的变换模板。1 是自定义模式，配合下面的 Dz Expr 写你自己的位移表达式。
DZ Expr（dz_expr）
str，默认 sin(x/pi) + sin(y/pi)。z 方向位移表达式，支持三角函数、指数等数学函数。可用变量：x, y, z, pi, e。
sin(x/pi) + sin(y/pi)——双向波纹，适合模拟热起伏或应变波0.5 * sin(x/3)——单向正弦起伏0——纯堆叠，不给层加任何调制
通过 Expression Params 字段可以定义表达式中引用的额外标量参数，格式 name=value, name=value。
Expression Params（expression_params）
str，默认空。你写在位移表达式里引用的自定义参数，用 name=value, name=value 的格式填。
作用范围
Apply Mode（apply_mode）
int，默认 0。决定层复制和调制作用在哪些原子上。
值 |
模式 |
行为 |
|---|---|---|
|
全局 |
所有原子都参与调制 |
|
按元素 |
仅 |
|
按 z 范围 |
仅 |
如果你只想给某一种元素（比如表面 S）加起伏而 Mo 不动，切到按元素模式再填 Elements。
Elements（elements）
str，默认空。仅 apply_mode=1 时生效。逗号分隔的元素列表，如 S,Mo——注意大小写要和结构里的一致。
Z Range（z_range）
tuple[float, float]，默认 (-1000000.0, 1000000.0)。仅 apply_mode=2 时生效。[最小值, 最大值]，按 z 坐标筛选参与调制的原子。
层复制和晶胞
Layers（layers）
int，默认 3。复制出几层。2 是双层堆叠，3 是三层，以此类推。
Distance（distance）
float，默认 3.0。层间距离，单位 A。这个值要根据你的层状材料来设——MoS2 约 6.5 A，石墨约 3.35 A。设小了层间会重叠。
Wrap（wrap）
bool，默认 false。勾选后把复制出来的坐标 wrap 回周期盒里。大多数场景不需要开，保持默认就行。
Extend Cell Z（extend_cell_z）
bool，默认 true。勾选后自动扩展 z 向盒子高度以容纳所有复制出来的层。建议保持开启，否则新层可能跑到盒子外面去。
Extra Vacuum（extra_vacuum）
float，默认 0.0。在自动扩展盒子高度的基础上额外加的真空长度。0~5 A 对大多数场景足够了。
推荐预设
双层（平整堆叠，2 层，间距 6.5 A）
{
"class": "LayerCopyCard",
"check_state": true,
"preset_index": 1,
"dz_expr": "0",
"params": "",
"apply_mode": 0,
"elements": "",
"z_range": [-5, 5],
"wrap": false,
"extend_cell_z": true,
"extra_vacuum": [0.0],
"layers": [2],
"distance": [6.5]
}
三层起伏（sin 调制，3 层，间距 3.5 A）
{
"class": "LayerCopyCard",
"check_state": true,
"preset_index": 1,
"dz_expr": "sin(x/pi) + sin(y/pi)",
"params": "",
"apply_mode": 0,
"elements": "",
"z_range": [-5, 5],
"wrap": false,
"extend_cell_z": true,
"extra_vacuum": [5.0],
"layers": [3],
"distance": [3.5]
}
多层大起伏（cos 调制，6 层，间距 3.0 A）
{
"class": "LayerCopyCard",
"check_state": true,
"preset_index": 1,
"dz_expr": "2 * cos(x/2) + sin(y/2)",
"params": "",
"apply_mode": 0,
"elements": "",
"z_range": [-10, 10],
"wrap": false,
"extend_cell_z": true,
"extra_vacuum": [10.0],
"layers": [6],
"distance": [3.0]
}
推荐组合
Layer Copy→Insert Defect：先构建多层结构，再采样层间插隙位点Layer Copy→Atomic Perturb：层堆叠 → 加局域热噪声Super Cell→Layer Copy：先扩胞增大面内尺寸，再沿 z 堆叠
常见问题
输出只有一个结构（没有复制）。 layers = 1 时只产生单层。确认 layers >= 2。
层间重叠。 distance 太小。检查输入层的 z 方向厚度，distance 应大于该厚度。
表达式报错。 检查 dz_expr 语法，支持的函数列表见参数说明。先用 0 测试流水线是否打通。
Apply Mode 过滤后没有原子参与。 检查 elements 拼写是否和结构中的元素名一致，或者 z_range 是否覆盖了原子所在的 z 区间。
输出标签
SWC(L={层数},dz={层间距})
可复现性
无随机性。同参数同输入 → 严格一致输出。