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2.4 收敛目标物理量,而不是熟悉的截断能

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。

2.4.1 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。

共享输入、约定与证据

原创示意图:收敛目标物理量,而不是熟悉的截断能。不声称已有数值计算结果。
原创示意图:收敛目标物理量,而不是熟悉的截断能。不声称已有数值计算结果。

2.4.2 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。

2.4.2.1 输入块 1

Stage A: fixed geometry and k mesh; ecutwfc = 40, 50, 60, 80 Ry
Stage B: selected ecutwfc; ecutrho = 4, 6, 8, 10 times ecutwfc
Stage C: selected cutoffs; Si meshes = 4^3, 6^3, 8^3, 10^3
Stage D: repeat the two strictest settings on a slightly strained cell

2.4.3 实作研究

2.4.3.1 原理与准备

电子迭代、平面波基组、密度网格与布里渊区采样对应不同误差源,它们可能偶然抵消。以 Si-base 为绝缘体示例,再与 Al-base 对照。先确定目标是能量差、力、应力还是能带间距;对一种量够用的截断能,对另一种量未必合格。

2.4.3.2 原创实验矩阵

参见上方输入块 1。

矩阵仅为示例,低于赝势提供者合理起点的数值应删除。每组用独立目录。A 阶段的密度截断能应足够大,以免成为主误差;B 阶段验证这一点。D 阶段测试与目标相关的能量差,例如 E(1.01a)−E(a),并检查压力。比较不同大小晶胞的总能变化时可按原子数归一化,但不能破坏真实反应的化学计量。

2.4.3.3 输出与决策

CSV 应包含两种截断能、网格、展宽、每原子能量、压力、选定能量差、平面波数和墙钟时间。误差以最严格已测试设置为参考,同时说明它仍非精确极限。只有额外的更严格测试仍保持科学结论,才接受工作参数。一次性把所有参数调严,虽然可能得到一致结果,却无法判断成本由哪个因素主导。

练习:看曲线前先写停止准则,例如应用所需的 meV/atom 与力容差。解释金属序列非单调为何不一定是程序错误。比较逐参数测试与交叉验证矩阵,指出可能的误差抵消。

2.4.3.4 结构与力学

2.4.4 相关计算

2.4.5 来源与进一步阅读