8.2 从初始结构到可分析的 AIMD 轨迹
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。
8.2.1 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。
8.2.2 完整案例：步骤、解释与检验
完成静态 DFT 后的入门
思路与准备
结构优化回答“附近的能量最低点在哪里”，AIMD 回答“原子运动时会访问哪些构型”。没有速度的优化结构还不是热平衡系综；一段看起来热闹的动画也不能证明平衡。第一项任务是建立可追溯链条：组成、密度、电子设置、初始速度、预热过程，以及最终用于统计的帧。
建议先练习简单周期固体，再处理已经合理装箱的液体。不能在任意距离随机摆放原子后直接升温：过近接触会在恒温器来得及响应前把排斥能转化成动能。分子液体要同时检查分子内键长和分子间距离；晶体要检查超胞复制、边界重复原子和缺陷。前提是读者已能完成静态计算，并理解力的收敛。
操作步骤
- 建立模型清单：化学式、原子数、晶胞、质量密度、电荷、自旋、固定原子。带真空的薄层总体积不能直接拿来定义液体密度。
- 在周期边界下可视化结构，按元素检查最短距离及配位。先消除严重重叠；不要把液体的 0 K 优化构型当成室温液体的代表。
- 用几个畸变或热运动快照检验 ENCUT、EDIFF、k 点对力的影响，报告最大与均方根力差，单位 eV/Å。若要研究压力，还要收敛应力。
- 使用上面的短试跑模板。它仅计算 0.2 ps，用来发现输入和数值问题，不足以宣称液体已平衡或扩散已收敛。多元素体系必须按 POSCAR 顺序写出相应个数的摩擦系数。
- 需要升温时，把升温段与恒定目标温度的平衡段分开保存，升温段不能混入平衡平均。
- 同时检查温度、每原子能量、压力与至少一个结构量。连续时间块之间的平均值及独立重复应相容。温度已稳定而配位仍变化，说明结构还在演化。
- 在分析记录中写明丢弃区间、判据、生产系综和保留时间窗，再验证时间步。
NSW × POTIM 是计划模拟时长，必须用实际完成步数确认。TEBEG 不是把每一步温度强制设为目标值的指令。有限体系本来就有温度涨落；关键是统计是否平稳，以及是否存在电子不收敛、异常力或非物理结构。
输出、检查与练习
每个离子步记录：步号、物理时间、温度、选用的势能或自由能、动能、SCF 次数及最大力。保留 F、E0、E 的真实定义，不能全部改叫“总能”。统计之前核对帧数、采样间隔、时间单位和重启接缝；确认预热已排除，独立起点给出相容分布。
常见错误包括：把“会动”当作“液态”；随意删掉爆炸帧；机械地丢掉前 10%；用恒温器掩盖密度错误；不同轨迹使用不同泛函后直接比较；只按照机时预算决定科学采样长度。
练习：用自己的试跑数据画温度、每原子能量和一个结构量。提出生产段起点，改变这个起点检查均值是否超过误差条变化。提交三张图、选点理由及尚未完成的验证项目。本案例不提供虚构的平衡数值。
8.2.3 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。
8.2.3.1 输入片段 1
# UNEXECUTED MD delta: fixed-cell pilot, one chemical species
IBRION = 0
NSW = 400
POTIM = 0.5
TEBEG = 300
TEEND = 300
MDALGO = 3
LANGEVIN_GAMMA = 5.0
ISIF = 2
ISYM = 0
NBLOCK = 1
# Retain separately validated functional, ENCUT, k mesh, spin and smearing.