ABACUS 专题

ABACUS NiO的DFT+U

NiO的DFT+U：终端操作、完整输入、真实结果与适用范围。

更新于 2026-10-27约 4 分钟阅读按任务与环境选择适用配置

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本篇采用鸢算科技集群 ABACUS 3.10.1 的实际输入与输出。下载实操资料包，解压后进入 abacus-examples。inputs 是干净输入，cases 是参考结果，work 用于你的新计算。

这篇要做什么#

NiO示例用不同Ni类型给出反铁磁初值。orbital_corr指定每种原子类型需要修正的角动量通道，2对应d轨道，-1表示不施加U；hubbard_u按同样类型顺序填写。本例U=5 eV用于工作流演示，不应直接搬到其他元素、轨道或赝势组合。

1 准备并提交#

python new-case.py official-dft_plus_u-NiO
cd work/official-dft_plus_u-NiO
sbatch run.sh

提交脚本使用核时分区模板。套餐用户按自己的资源权限用 yskit 生成提交脚本，保留相同的 ABACUS 计算命令。不要在登录节点直接运行计算。

本篇资料目录：official-dft_plus_u-NiO。其他对照例回到资料包根目录，换目录名后用同样三个命令提交。

2 核心输入#

official-dft_plus_u-NiO/INPUT 的完整内容：

INPUT_PARAMETERS
suffix NiO
ntype 3
nbands 40
pseudo_dir ../../PP_ORB
orbital_dir ../../PP_ORB
calculation scf
ecutwfc 100
scf_thr 1.0e-6
scf_nmax 150
smearing_method gaussian
smearing_sigma 0.015
mixing_type broyden
mixing_beta 0.4
ks_solver elpa
basis_type lcao
gamma_only 0
symmetry 0
nspin 2
dft_plus_u 1
orbital_corr 2 2 -1
hubbard_u 5.0 5.0 0.0
out_bandgap 1
out_chg 1
out_mul 1
device gpu

重点检查：dft_plus_u、orbital_corr、hubbard_u、nspin。参数与说明应按3.10.1理解；官网 latest 的新增参数见版本与扩展范围。

展开完整 STRU 结构与 KPT 采样文件

STRU#

ATOMIC_SPECIES
Ni1 58.693 Ni_ONCV_PBE-1.0.upf
Ni2 58.693 Ni_ONCV_PBE-1.0.upf
O   15.999 O_ONCV_PBE-1.0.upf

NUMERICAL_ORBITAL
Ni_gga_9au_100Ry_4s2p2d1f.orb
Ni_gga_9au_100Ry_4s2p2d1f.orb
O_gga_7au_100Ry_2s2p1d.orb

LATTICE_CONSTANT
7.884

LATTICE_VECTORS
 1.00    0.50     0.50
 0.50    1.00     0.50
 0.50    0.50     1.00
ATOMIC_POSITIONS
Direct

Ni1
2.0
1
0.00            0.00            0.00            1        1       1

Ni2
-2.0
1
0.50            0.50            0.50            1        1       1

O
0.0
2
0.25            0.25            0.25            1        1       1
0.75            0.75            0.75            1        1       1

KPT#

K_POINTS
0
Gamma
7 7 7 0.0 0.0 0.0
### If you are running an energy calculation, please make sure your final energy is
### converged with respect to the k-point settings, unless you set a loose k-point
### mesh on purpose.

3 检查输出和实际结果#

squeue -u "$USER"
tail -n 30 stdout.log
ls OUT.*

确认正常结束后，再检查电子收敛、几何或时间步终止条件以及本篇需要的结果文件。SCF电子收敛不等于晶胞或原子优化完成。

实算目录	最后总能量 / eV	计算类型	执行路径
`official-dft_plus_u-NiO`	-9253.285176932	`scf`	GPU

总能量是整个输入晶胞的量；不同原子数、赝势、泛函或物理条件的数值不能直接相减。CPU路径也在分配的计算资源中执行，本表不提供CPU节点性能对照。

ABACUS真实计算数据与结构：structure-official-dft_plus_u-NiO

4 提取和重画#

回到资料包根目录：

module load ase/3.29.0
python plot.py dft-u
ls figures

plot.py读取对应原始日志或结果文件；已有CSV在 analysis。结构可打开输出的 STRU.cif，cube可在VESTA查看。保留原始数据、坐标单位和参数，修改绘图不能改变计算结果。

进一步查阅#

需要根据你的体系选择资源？联系讨论计算需求。实际可用软件与权限，以当前账户和运行环境为准。