ATAT振动零点项与静态能量参照

计算温度自由能时，要先分清静态能量、零点项和热激发部分。本文用一个实际Al EMT弹簧模型，把这三项连接到 svsl 和 mkteci 的输入输出。

下载三篇共用的真实输入、数值与绘图包，保存为 example.zip：

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd atat-free-energy-reference

sbatch job.slurm

本例使用ATAT3.52/GCC13.3，提取绘图用sisl0.16.4。CPU分区按56核整节点申请，包内实际顺序1核；分区维护时等待恢复，在已分配CPU作业内可 bash run.sh。三篇共用一次运行：4组电子温度网格、1组振动自由能、4次温度ECI组合。使用既有真实DOS、已拟合的弹簧关系及磁性代表，不重新进行VASP、MD或位移受力计算。

inputs/是完整输入及运行后的原生结果，combinations/是派生温度ECI输入/输出，reference-results/保留本文原件。科学数组在 analysis-fields.npz，图在 plots/。

1. 看清结构、弹簧和质量输入#

cat inputs/vibrational/str.out
cat inputs/vibrational/slspring.out
cat inputs/vibrational/masses.in

完整参考结构：

3.9942741526 3.9942741526 3.9942741526 90 90 90
0 .5 .5
.5 0 .5
.5 .5 0
0 0 0 Al

弹簧长度关系：

Al Al
2
11.36481
-3.65626
2
-1.04199
0.34879

质量文件是 Al 26.981538，单位u。这里显式给出 -m=masses.in，自己的输入不依赖家目录中的默认质量文件。弹簧来自Al EMT实际位移受力拟合，晶格参数3.9942741526Å。它是EMT模型，不是PBE声子或实验参数。

2. 原生svsl的实际调用#

包内在振动目录执行：

svsl -ns=1 -T0=0 -T1=1000 -dT=100 -kp=4000 -pa -sig=12 -m=masses.in

-ns=1为单体积谐近似；温度0—1000K，间隔100K；-kp设倒空间积分密度；-pa要求每原子归一化。输出 fvib是一列自由能，svsl.out有温度列，vdos.out给声子态密度。

cat inputs/vibrational/fvib
cat inputs/vibrational/svsl.out

本例与已发布的同一模型曲线逐点一致。当前构建部分输出含字面的反斜杠t，配套读取函数临时将其解释为分隔符，原始文件保留。

3. 三项具体是什么#

静态EMT能量 E0=−0.004882684533eV/原子。原生 fvib(0)=0.034296eV/原子是本模型振动零点项，不能把它当作应删除的温度噪声。fvib(T)−fvib(0)才是相对0K振动态的热激发部分。

4. 两种正确分拆得到同一条总曲线#

可以用 E0 + fvib(T)，也可以用 (E0+ZPE) + [fvib(T)−ZPE]；两者相同。本包分别生成两个输入目录，通过原生 mkteci 实际组合，核对其相同总曲线。若静态基准已经含ZPE，又加完整fvib，就重复加了零点项。

cat combinations/vibrational/eci.out
cat combinations/vibrational-ZPE-shift/eci.out
cat combinations/vibrational/teci.out

这里的ECI只有一个空团簇系数，用于演示能量记账，不表示已经拟合了完整合金簇展开。组合格式与温度网格见温度ECI操作。

有原生结果后，只重新整理和画图：

module load sisl/0.16.4
python analyze_prepare.py
python analyze.py
python plot.py

这一步重写自己派生的ECI输入与分析文件，不重新运行原生工具，也不修改原生输出。

用于自己的材料时，应先检查结构稳定性、超胞、受力方法、弹簧拟合及倒空间收敛；不要把本例EMT零点能当成所有Al计算的通用修正。参考ATAT官方工具范围。