2.1 氢原子：自旋属于参考态

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。

2.1.1 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。

2.1.2 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。

2.1.2.1 输入块 1

&CONTROL
 calculation='scf', prefix='h', pseudo_dir='./pseudo', outdir='./scratch/h'
/
&SYSTEM
 ibrav=1, A=16.0, nat=1, ntyp=1, ecutwfc=60, ecutrho=480,
 nspin=2, tot_magnetization=1, occupations='fixed'
/
&ELECTRONS
 conv_thr=1.0d-10, mixing_beta=0.3
/
ATOMIC_SPECIES
H 1.008 H.PBE.UPF
ATOMIC_POSITIONS angstrom
H 8.0 8.0 8.0
K_POINTS gamma

2.1.3 实作研究

2.1.3.1 原理与准备

孤立氢原子有一个价电子，将其强行描述为非磁、双占据的参考态并不合适。平面波程序仍将原子置于周期晶胞中，因此必须通过盒子尺寸测试证明隔离程度。本例采用 PBE H 赝势、16 Å 立方盒子与 Γ 点；并不声称有限盒子已经完全隔离。

2.1.3.2 原创输入

参见上方输入块 1。

分别建立 12、16、20 Å 的新计算，把原子放在各自中心，保持截断能与自旋约束。读取自旋分辨电子数和总磁矩。本例共线自旋下，固定总磁化指定两自旋电子数之差，不只是初始猜测。保存盒子尺寸收敛后的原子参考，用于 H₂ 的能量差。

2.1.3.3 解释、检查与练习

原子绝对能依赖赝势参考，不能在未统一约定时与全电子结果直接比较。判断隔离要看能量随盒长的变化，而不只是画面是否空旷。截断能也要独立收敛：即使只有一个电子，大真空盒仍会增加平面波成本。练习：与故意错误的自旋处理对照，解释它为何会给后续“结合能”引入错误解离参考。