2.3 铝金属：占据与费米面

这些输入和起始模型为未执行的教学示例。原创配图为示意图，不是计算结果。使用前请验证版本相关语法、授权数据、数值收敛及科学模型。

2.3.1 模型、单位与来源记录

PW 截断能与能量使用 Ry，常见力输出使用 Ry/bohr，压力使用 kbar。几何卡片须明确坐标单位。不同程序具有不同输入语法与时间单位约定。

2.3.2 未执行输入与明确修改片段

按照下方说明确认每个片段的母计算与替换位置；片段不自动构成独立输入。保留空行与文件来源要求。

2.3.2.1 输入块 1

&CONTROL
 calculation='scf', prefix='al', pseudo_dir='./pseudo', outdir='./scratch/al',
 tstress=.true., tprnfor=.true.
/
&SYSTEM
 ibrav=2, A=4.05, nat=1, ntyp=1, ecutwfc=60, ecutrho=480,
 occupations='smearing', smearing='mv', degauss=0.02
/
&ELECTRONS
 conv_thr=1.0d-10, mixing_beta=0.3
/
ATOMIC_SPECIES
Al 26.9815385 Al.PBE.UPF
ATOMIC_POSITIONS crystal
Al 0.0 0.0 0.0
K_POINTS automatic
12 12 12 0 0 0

2.3.3 实作研究

2.3.3.1 原理与准备

金属在费米面附近的占据变化很快。展宽有助于积分与收敛，但不能以此替代 k 点采样。准备经过核验的 PBE Al 赝势，4.05 Å 仅为起始晶格。本例建立后续表面计算使用的“Al-base”，研究网格与展宽的耦合影响。

2.3.3.2 完整原创模板

参见上方输入块 1。

可用 8³、12³、16³ 网格与 0.03、0.02、0.01 Ry 展宽组成测试矩阵。保存费米能、最终能量、展宽贡献和压力。先确认输出各能量的定义，不能把有限展宽的变分量与另一种零展宽估计混在一起。0.02 Ry≈0.272 eV 表示能量宽度；对 Marzari–Vanderbilt 展宽，它不能直接解释为真实电子温度。

2.3.3.3 检查、陷阱与练习

检查空带数量是否充足，最高能带的占据是否可以忽略。除能量外还要跟踪压力，能量曲线看起来平坦并不保证应力准确。比较序列时保持网格奇偶性与偏移约定一致。练习：在预先声明的每原子能量和压力容差下，挑选成本最低的组合，再用更密网格和更小展宽验证，并保留不合格组合。