Hefei-NAMD扩展：激发初态与复合统计

给一个激发初态，然后传播电子，不等于已经计算了光吸收；某时刻价带有占据，也不等于已经得到复合寿命。本页用真实ABACUS短轨迹和原版abacus-namd的Python SurfHop.py演示这几个量。

这是Hefei-NAMD生态中的外部接口扩展示例，LRECOMB属于这个Python脚本，不能直接抄进集群原版Fortran namd的输入中。

下载配置、实际统计、参考CSV和图。

unzip abacus-namd-recombination-wave700-*.zip
cd abacus-namd-recombination
bash results.sh
bash plot.sh

1. 先完成前一篇的波函数/NAC准备#

在并排放置的abacus-namd目录内完成：

bash prepare.sh
bash nac.sh

保留其reader-view及analysis目录。然后回到本包：

bash use-tools.sh ../abacus-namd
bash prepare.sh
sbatch calculate.slurm

本包只读取已有16帧核轨迹、波函数和跨时刻重叠，不再做DFT或核MD。prepare.sh在自己的目录准备Numba0.63.1、llvmlite0.46.0，并复用前篇mpi4py及固定fc6e27ac源码。

2. 选择包含价带的窗口和初始态#

前一篇只选择全局第5–8导带，不能拿它统计电子回到价带。本例重新生成第4–8带的五带窗口，包含最高占据态VBM和四条导带，仍从第8带放入一个电子。

参数重点如下，完整文件在每个cases/*/src/Args.py：

LHOLE = False
LRECOMB = True
LPHASE = True
LINTERP = 1
LTA = True
NACTIME = 12
NAMDTIME = 10
NELM = 4000
NTRAJ = 10000
OutMode = 'numpy'

LTA=True使用原生幺正分裂传播，LINTERP=1线性插值。10个输出时刻覆盖2.25fs，耦合窗口保留12段，输出所需时间内不循环首尾短轨迹。

指定第8带是人为准备激发电子的初态假设。这里没有计算光子频率、脉冲包络、跃迁偶极矩或吸收概率，也没有用光场把基态自动激发出来。

3. 比较开关和电子子步#

实际运行四种组合：相同五带数据下，LRECOMB=False/True各配2000、4000电子子步，两个初始时刻各10000条随机跃迁。固定Numba随机种子70017作成对比较。

ls cases
cat analysis/H2O-recombination-summary.csv

两种开关使用相同矩阵和初态，原生确定性波函数一致；跟踪开关不会凭空产生额外哈密顿量。两种电子子步的量子布居最大差约2.9×10⁻⁹，波函数范数误差约10⁻¹²量级。

输出包括fssh_psi.npy、fssh_pop_psi.npy、fssh_pop_sh.npy，开启跟踪时另有fssh_pop_rb.npy。CSV已整理这些量，可以直接画图。

4. “复合统计”实际统计什么#

这个脚本把电子首次到达窗口中最低价带作为一次到达事件，累计计数一次；以后即使电子离开价带，累计数也不会减少。它是首次到达跟踪，不是吸收边界，也不是该时刻价带的瞬时占据。

本例最终量子VBM布居均值约3×10⁻¹¹，10000条随机轨迹中没有观察到价带到达事件，累计比例为0。图中保留这个零结果，并给出每个固定核初态、终止时刻零事件的一侧95%二项上限约0.000300，约0.03%；这只是抽样比例的条件性界限。

不能从这段2.25fs零事件结果拟合复合寿命，不能把概率上限除以时间直接当成材料复合速率。 两个相邻初始时刻来自同一条未热化核轨迹，也不是两条独立热平衡样本。

5. 真实光激发与材料复合还缺什么#

若问题是“某个光子能否激发这个体系”，需要相应光学矩阵元、光场或激发态方法；若问题是“激发电子怎样在带间转移”，需要覆盖目标过程的轨迹、能带、NAC和初态；若要讨论复合寿命，还需要合适的电子/空穴、退相干与统计模型，以及足够长的独立核采样。

本例是单载流子态空间中的操作参考，不能代替激子、多体、辐射复合或显式光场研究。其他原版方法的使用见Hefei-NAMD专题，核轨迹、NAC与FSSH输入见ABACUS布居传播。

源码与模型定义：固定abacus-namd源代码。