6.2 NVE 轨迹与能量漂移
这是未执行的教学模板，不含 ABACUS 计算结果。基准为 ABACUS 3.9.0，需核对程序与外部工具版本。
6.2.1 科学问题
数值轨迹能否近似保持孤立模型的总能量？NVE 固定粒子数、体积和总能量，原子振动时势能与动能互相转换，不能要求两部分各自不变。诊断对象是它们之和。本案例采用已弛豫硅超胞，固定晶格，释放所需原子，并沿用前述电子模型。这是短时间积分器检查，不是生产热性质模拟。本课程没有计算轨迹或漂移数值。
6.2.2 模型与前提
从最大残余力合格、电子力收敛已经测试的结构开始，将完整 INPUT、STRU、KPT 复制到新目录，保持赝势轨道配对、原子顺序与基组。最小原胞会约束所有周期像同步运动，所以热诊断宜从超胞开始，最终物理量仍需尺寸检查。初速度与初坐标同样重要。保存随机种子和初始化策略，检查实际初温与质心运动；指定温度并不能唯一决定微观状态。
6.2.3 模板与解读
替换所列参数，不要留下重复项。md_dt 单位为飞秒，md_tfirst 单位为开尔文。建议的 200 步乘以 1 fs 仅为 0.2 ps，是启动检查，不能证明平衡或充分采样。NVE 中不要改变晶胞。每步输出有利于观察能量振荡；重启频率与轨迹频率不同，一帧坐标并不自动构成完整重启状态。结合重启案例保存速度、电子初始化与程序检查点。本教学文本不要求提交调度任务。
# Delta from a converged, relaxed silicon supercell INPUT:
calculation md
suffix si_nve
cal_force 1
symmetry 0
scf_thr 1e-10
md_type nve
md_nstep 200
md_dt 1.0
md_tfirst 300
md_seed 17
md_dumpfreq 1
md_restartfreq 10
dump_force 1
dump_vel 1
6.2.4 物理与单位
总能量定义应与计算力的电子模型一致。有隙硅基线使用一致的固定占据处理；金属展宽则要区分自由能类量与零温外推能，不能拼接与力不一致的能量列。报告漂移时使用每原子 eV 与 ps，斜率单位为 eV atom⁻¹ ps⁻¹。输入时间与作图时间之间可能相差一千倍。方程定义连续体系的总能量，不代表有限步算法严格守恒。
6.2.5 输出与分析
检查 OUT.si_nve 中 running_md.log 和 MD_dump 的单位、每步 SCF 状态及完整性。用兼容版本的解析器读坐标、速度和力，先核对帧数、时间原点与原子数，再绘图。将势能、动能及一致定义的总能量对物理时间作图，在声明的区间拟合漂移并报告不确定度，同时记录有界振荡振幅。短区间斜率接近零不能证明长时稳定。检查突跳是否与 SCF 失败或重启边界重合。
6.2.6 收敛与验收
从同一初态比较 0.5 fs 与 1 fs，保持物理总时长相同，因此小步长分支步数加倍。比较漂移和振幅，再在固定步长下收紧 SCF，区分积分误差与力噪声。选取构型以更丰富轨道或更高截断复核力。非线性动力学导致长期微观轨迹分离，因此比较统计和守恒诊断，不能要求晚期坐标逐项相同。根据目标能量或动力学信号选择验收阈值，并保存被拒绝运行及原因。
6.2.7 误区与练习
恒温器通过与体系交换能量，可能掩盖漂移，不能验证 NVE 积分器。温度上升也可能来自未弛豫结构的应变能释放。冻结原子改变温度换算所需的运动自由度。练习一：将每晶胞每飞秒的试验斜率转换为每原子每皮秒，不能虚构测量值。练习二：解释时间步减半为何必须加倍步数才是公平时长比较。练习三：设计时间步与 SCF 的交叉测试，判断哪种模式说明力噪声主导。保存绘图代码与原始列，确保结论可重现。