3.7 第一个体相硅单点计算
本页输入是教学模板，本课程未实际执行这些计算。请使用授权安装，核对版本相关选项，并建立自己的收敛证据。
3.7.1 先理解结构
采用含两个原子的金刚石型 Si 原胞，常规立方参数 \(a=5.43\ \mathrm{Å}\) 只是教学初始值，不是 PBE 优化结果。三根非正交原胞矢量的长度为 \(a/\sqrt{2}\)，体积为 \(a^3/4\)。按下列矢量顺序，第二个原子的分数坐标 \((1/4,1/4,1/4)\) 对应笛卡尔坐标 \((a/4,a/4,a/4)\)，不是单原子 fcc Si 模型。
缩放因子为 1，所以矢量直接使用 Å。Direct 坐标是无量纲系数。应显示周期近邻检查结构，不要把倾斜的原胞边界当作晶体畸变。POSCAR。
3.7.2 三个原创起始输入
以下文件尚未运行；请自行提供与元素顺序一致、合法授权的 PBE Si POTCAR。
3.7.2.1 POSCAR
QCnet diamond Si primitive
1.0
0.0000000000 2.7150000000 2.7150000000
2.7150000000 0.0000000000 2.7150000000
2.7150000000 2.7150000000 0.0000000000
Si
2
Direct
0.0000000000 0.0000000000 0.0000000000
0.2500000000 0.2500000000 0.2500000000
3.7.2.2 INCAR
SYSTEM = QCnet Si initial static PBE
GGA = PE
ENCUT = 400
PREC = Accurate
EDIFF = 1E-6
ALGO = Normal
NELM = 100
ISMEAR = 0
SIGMA = 0.05
ISPIN = 1
LREAL = .FALSE.
IBRION = -1
NSW = 0
ISTART = 0
ICHARG = 2
LWAVE = .FALSE.
LCHARG = .TRUE.
3.7.2.3 KPOINTS
3.7.3 每个标签的意义
先查实际势的 ENMAX。如果 400 eV 低于最大 ENMAX，就先提高；即使已经高于它，也仍需收敛测试。此处采用 Gamma 中心网格，后续测试保持相同中心约定。ENCUT；KPOINTS。
GGA=PE 选择 PBE，应配适当的 PBE 势族。PREC=Accurate 控制精度相关网格，不等于基组已收敛；ALGO=Normal 是保守的电子求解起点。EDIFF=1E-6 是 eV 单位的电子停止阈值，不是材料性质的误差条；NELM=100 只是上限。GGA；PREC；ALGO；EDIFF；NELM。
ISMEAR=0 为高斯展宽，SIGMA=0.05 eV 是半导体测试起点。ISPIN=1 为非自旋极化。小晶胞使用 LREAL=.FALSE. 的倒空间投影。NSW=0 不移动原子；ISTART=0、ICHARG=2 从头开始，避免旧波函数或密度污染；LCHARG=.TRUE. 保存后续需要的 CHGCAR。ISMEAR；ISPIN；LREAL；IBRION；ISTART；ICHARG。
3.7.4 怎样判断成功
本例有多个 k 点，因此采用站点允许的 vasp_std，不是仅 Γ 点版本。参见运行与排错中的可调整 Slurm 脚本。结束后分别确认调度器状态、程序退出与 SCF 收敛，阅读 OSZICAR 末尾迭代及 OUTCAR 消息，不能仅看计时结尾。
TOTEN 自由能、不含熵项能量、零展宽外推能量不是同一字段。应保留原标签，统一比较约定，并检查展宽依赖。固定展宽下的力对应相应变分自由能；不要把不同能量列混着比较。OSZICAR；展宽技术。
预期现象是结构不变、输出确认两个 Si 与正确晶格，正常情况下电子迭代在上限前收敛。这是流程预期，不是声称已运行的结果。总能为负或“看起来差不多”不能证明模型正确。
3.7.5 练习与产出
保存输入、势标识、关键输出头、各能量标签与自洽状态。用行列式验证体积 \(a^3/4\)，解释为什么两原子胞不能直接与八原子胞总能比较。如果没有授权安装，可完成结构和输入分析，并明确没有输出数据。