ABACUS 无轨道DFT五类动能泛函实操

OFDFT以电子密度为变量，用动能密度泛函近似非相互作用动能；它不是把普通KS-DFT的轨道输出关掉。本篇在同一个Al单原子原胞、同一个局域BLPS赝势上，实际运行WT、TF、vW、TF+λvW与LKT。

1. 先看已有结果，再决定是否重算#

下载完整输入、实际原生输出与绘图脚本，解压进入附件根目录：

bash analyze.sh

该命令只读取参考结果，用一个CPU核心生成reference/analysis/conditions.csv及四张高清图，不启动DFT。需要完整重算时：

sbatch submit.slurm

submit.slurm是CPU分区模板：1个MPI进程×56核预留，符合CPU整节点规则；这一原子级教学模型每个条件实际只用1线程，不把预留核数当成有效并行加速。请按自己的资源权限用yskit核对分区、ABACUS模块，保留bash run.sh作为流程命令。不要在登录节点直接运行DFT。

参考实算采用ABACUS3.10.1 P100模块的CPU后端，GNU13.3、HPC-X2.50/OpenMPI5.0.10rc2、OpenBLAS0.3.30；不是GPU加速或8173M节点性能数据。CPU专用节点使用相应abacus/3.10.1-8173m模块。附件另保留对应参考环境模板，具体节点/构建请与申请资源匹配。

左图蓝点是原胞内的一个Al，灰点表示周期像，不是额外七个独立原子。右图仅展示同一模型下不同近似的原始能量；数值更低不等于对真实铝更准确。这里没有优化晶胞或原子位置。

2. 赝势和动能泛函#

输入定义见ABACUS3.10.1参数手册。本例用官方示例的al.lda.lps blps，三个价电子。不要把普通非局域赝势原封不动用于OFDFT，也不要把不同赝势、材料、温度下的总能量直接拿来比较方法误差。

3. 完整输入#

以WT、60 Ry为例：

INPUT_PARAMETERS
suffix tutorial
calculation scf
esolver_type ofdft
basis_type pw
device cpu
precision double
symmetry 1
nspin 1
pseudo_dir ../../PP_ORB
orbital_dir ../../PP_ORB
pseudo_rcut 16
scf_nmax 200
cal_force 1
cal_stress 1
out_chg -1
ecutwfc 60
of_kinetic wt
of_method tn
of_conv energy
of_tole 1e-6
of_tolp 1e-5
of_tf_weight 1
of_vw_weight 1.0

ATOMIC_SPECIES
Al 26.98 al.lda.lps blps

LATTICE_CONSTANT
7.50241114482312  // add lattice constant

LATTICE_VECTORS
0.000000000000    0.500000000000    0.500000000000    
0.500000000000    0.000000000000    0.500000000000    
0.500000000000    0.500000000000    0.000000000000    

ATOMIC_POSITIONS
Direct

Al
0
1
    0.000000000000    0.000000000000    0.000000000000 1 1 1

K_POINTS
0
Gamma
1 1 1 0 0 0

calculation scf在这里优化电子密度，of_method tn也是密度优化算法，不是原子几何优化。ecutwfc沿用ABACUS参数名；OFDFT中它影响密度/势的平面波与FFT离散，不表示又求解了一批KS轨道。Γ点KPT保留统一输入约定，不把增加KS能带数当作OFDFT的收敛方法。

本包每类动能泛函分别运行20、40、60 Ry，另有优化算法、停止条件、λ权重和WT体积变化，总共25个小条件。运行过程不会覆盖已有work。

4. 截断与权重的实际结果#

每条曲线都减去该动能泛函自身60 Ry结果。TF这三点并非单调变化，不能强行画成平滑的收敛趋势；FFT网格、优化停止精度和模型适用性都需要结合判断。60 Ry的原始总能量如下：

另外将tf+的of_vw_weight设为0，实际能量与同截断TF相同；设为1则是另一组TF+vW计算。改变权重会改变优化后的密度，不能把两份已经优化的总能量简单线性拼接成新权重的结果。0.2仅用于参数示例，不是跨材料通用推荐。

5. 输出范围#

本例提供真实能量、应力、优化势范数及其曲线。这里使用的3.10.1构建在OFDFT电荷导出路径存在零网格问题，因此设置out_chg -1关闭网格和自动电荷备份，不提供电荷cube或电荷重启文件，也不把它用于电荷积分、切片或续算。需要电荷网格分析时，可参照已经提供正确网格的KS电荷分析流程。

接着看密度优化算法与收敛和体积与压力对照。