使用 matplotlib（或 seaborn）绘制 d 轨道图

Question

伙计们，我是一名化学家，我完成了一项实验，该实验为我提供了金属 d 轨道的能量。

在 Excel 1 中获得正确的能量比例相对容易，并使用像 Inkscape 这样的绘图程序来绘制分子轨道图（就像我在 2 下做的那样）但我很喜欢使用 python 得到一个漂亮的图表，它考虑了我们在书中看到的轨道能量。

我第一次尝试使用 seaborn 和 swarmplot 显然离正确的方法太远了，也许（可能！）不是到达那里的正确方法。我很乐意在3 中实现类似右侧的功能。

import pandas as pd
import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as plt

Energies = [-0.40008, -0.39583, -0.38466, -0.23478, -0.21239]
orbitals = ["dz2", "dxy", "dyz", "dx2y2", "dxz"]
df = pd.DataFrame(Energies)
df["Orbitals"] = pd.DataFrame(orbitals)
sns.swarmplot(y=df[0], size=16)

感谢您的帮助。

1excel 一个

2以excel版本为模型手绘

3摘自文献

Answer 1

你可以从 matplotlib 中的基本形状和函数中绘制任何你喜欢的东西。能级可以很简单markers，文字可以由annotate制作。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt


Energies = [-0.40008, -0.39583, -0.38466, -0.23478, -0.21239]
orbitals = ["$d_{z^2}$", "$d_{xy}$", "$d_{yz}$", "$d_{x^2 - y^2}$", "$d_{xz}$"]
x = np.arange(len(Energies))

fig, ax = plt.subplots()
ax.scatter(x, Energies, s=1444, marker="_", linewidth=3, zorder=3)
ax.grid(axis='y')

for xi,yi,tx in zip(x,Energies,orbitals):
    ax.annotate(tx, xy=(xi,yi), xytext=(0,-4), size=18,
                ha="center", va="top", textcoords="offset points")

ax.margins(0.2)
plt.show()