8.5 NpT 动力学：压力、晶胞自由度与稳定性
本课输入均为未执行的教学示例，数值是待测试的起点；图为原创示意，不是实际计算结果。使用授权 VASP 和 PAW 数据，替换所有占位符，记录程序版本并自行检验收敛。
8.5.1 模型、单位与记录
能量用 eV，长度用 Å，力用 eV/Å；1 kbar = 0.1 GPa。明确每原子、每分子、每原胞或每计算胞的归一化。记录 PAW 名称、版本、ZVAL、ENMAX 及允许的哈希；不分发 POTCAR。SCF 收敛只验证所选电子问题，目标物性的收敛仍需单独检查。
原创示意图；曲线与空白数据区用于说明或填写真实结果，不代表已运行计算。
8.5.2 完整案例：步骤、解释与检验
物理图像与前提
NVT 固定容器，NpT 允许容器响应压力。小周期体系的瞬时应力波动很大，压强控制器通过人为晶胞自由度响应这个噪声信号。因此既要验证压力本身的准确性，也要验证晶胞响应时间尺度。输出里出现“压力”不代表压力已经收敛。
先使用合理密度的三维周期体相，完成固定晶胞试跑，并对代表性结构收敛应力。基组不充分会产生 Pulay 应力，使平均体积有偏；单个总能量很稳定也不能排除这个问题。上面的双元素模板采用 Langevin NpT，PMASS 是晶胞的虚拟质量，单位 amu，不是体系摩尔质量。原子与晶胞摩擦分别指定，示例数值都需要测试。
PSTRESS 的单位是 kbar，10 kbar=1 GPa。这里正的外压对应压缩。与其他程序交换应力数据时，必须核对其正负号和 Voigt 分量顺序。
操作与判断
先在初始体积做固定晶胞检查，观察六个独立应力分量、能量、温度。打开 NpT 后进行短试跑，保存每帧晶胞；变晶胞轨迹不能全程套用第一帧晶格。除了体积和密度，还要跟踪边长、夹角、最小晶胞高度和行列式。体积为正不代表晶胞没有严重剪切。
若晶胞剧烈变化，优先检查密度、时间步、应力收敛、虚拟质量及晶胞摩擦。增大 PMASS 通常减慢响应，但不能修复错误应力。把初始体积调整段与稳态生产段分开；比较多个时间块及不同初始体积，考虑体积自相关。液体中的晶胞形状游走需要单独判断；只有充分理解版本支持后才使用约束。不要以为把 ISIF 改成 4 或 7 就自动获得所需的 Langevin NpT 约束形式。
报告平均体积与密度及其误差，同时给出目标压力、压力符号、晶胞约束和压强控制参数。若之后改用平均体积做 NVT，也要重新平衡并验证。
带真空的表面模型不能照抄体相 NpT。数值总体积包含真空，错误的压强控制可能压塌真空层。界面通常需要有物理依据的固定晶胞或专门约束模型。晶胞剪切可能是相变，也可能是数值病态，应检查它是否在减小步长、提高应力精度和改变压强控制响应后仍可重复。
练习：设计两个 PMASS 和两个初始体积的对比，写出可逆平衡、持续漂移和晶胞病态各自应有哪些证据。输入参数本身不能给出真实热膨胀系数。
8.5.3 未执行输入与分析框架
本课输入均为未执行的教学示例，数值是待测试的起点；图为原创示意，不是实际计算结果。使用授权 VASP 和 PAW 数据，替换所有占位符，记录程序版本并自行检验收敛。
8.5.3.1 输入片段 1
# UNEXECUTED NpT delta: example TWO-species fully periodic bulk
IBRION = 0
MDALGO = 3
ISIF = 3
TEBEG = 600
TEEND = 600
POTIM = 0.5
NSW = 2000
LANGEVIN_GAMMA = 5.0 5.0
LANGEVIN_GAMMA_L = 5.0
PMASS = 1000
PSTRESS = 0.0
ISYM = 0