LOBSTER基组选择与投影质量
实际比较完整、缺失和扩展基组,结合spilling、电荷和逐键稳定性判断结果。
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“程序运行结束”和“投影足够好”是两件不同的事。建议按实际基组 → 正交化提示 → charge/total spilling → 电荷与DOS一致性 → 目标键或轨道的稳定性,依次检查。不同物理量可能需要不同的精度,不能只看一个百分数。
1 先读实际使用的基组#
grep -i -A 8 basis work/p100/si/reference/lobsterout
grep -i spilling work/p100/si/reference/lobsterout
cat work/p100/si/reference/data/summary.json
Si的3s 3p每原子4个函数,Na的2s 2p 3s每原子5个,Cu的3d 4s每原子6个,Al的3s 3p每原子4个。写在lobsterin里的轨道不保证被当前库采用;本次Si额外请求3d时,实际输出仍只有s、p,不能把这个输入当成真正的spd基组对照。
basisSet pbeVaspFit2015、bunge和koga等径向库也应按本版本可用元素核对。我们在Si、Al、Cu做过可用库的实际对照;相同的四舍五入spilling不证明径向函数完全相同。
2 一个真的缺基组例子#
配套Si任务会复用同一VASP波函数,另外建立p-only-diagnostic/,只把基组改为:
basisFunctions Si 3p
该分支重新投影,不加载完整基组缓存。查看结果:
cat work/p100/si/p-only-diagnostic/data/summary.json
cat work/p100/si/p-only-diagnostic/data/charges.csv
实际绝对charge spilling从1.46%升至9.40%,中性晶胞电荷和偏到约−0.00620 e。它用于说明删掉3s的后果,不是推荐的Si基组。
3 扩大基组也不保证更好#
在资料包根目录对照原始电荷表:
head reference/si/charges.csv
head reference/si-p-only/charges.csv
head reference/cu-4p/charges.csv
| 固定条件 | 绝对charge spilling | 电荷和的最大绝对值 / e |
|---|---|---|
| Si 3s3p | 1.46% | 0 |
| Si只留3p | 9.40% | 0.00619809 |
| Na 2s2p3s | 0.85% | 0.00001105 |
| Cu 3d4s | 5.12% | 0.00058851 |
| Cu增加4p | 3.56% | 0.02858558 |
| Al 3s3p | 6.12% | 0.00001152 |

图中的5%与10⁻⁴ e虚线是本组参考目标,不是适用于所有体系的普遍准确性定理;右图为对数坐标,严格零值只在显示时放于坐标下限,CSV保留零。Cu加4p降低了charge spilling,却使电荷和变差;Na再加3p的探查也出现类似情况。不要只挑一个改善指标。
charge spilling主要关注占据部分;total spilling还受更多能带影响。Si本例charge spilling 1.46%,total spilling 17.97%;Na分别为0.85%和5.95%。较小的charge spilling不代表未占据态、每个轨道或每一条键都同样准确。Na_sv中8个半芯电子占了电子数的大部分,更要另看价电子区和目标成键量。
4 看逐键稳定性#

Si两类GPU结果的最大逐键差约0.00000006 eV;Na约0.00223698 eV,超过本组原定的0.001 eV参考目标。因此Na可用于理解半芯态和DOS流程,但本组不把它的每条ICOHP当作达到1 meV精度的结果。图中保留每条周期键,没有用平均值替换较大的逐键差异。
这些对照是固定小模型的敏感性检查,不是P100或V100的性能排名。需要定量比较金属键强时,应继续对k点、展宽、能带数、基组和目标积分做收敛测试。
5 一个输出缺失的实际情况#
本次Na启用doNotIgnoreExcessiveBands的对照虽然进程返回正常,却出现343个k点的正交化提示,并且没有生成CHARGE和完整积分表。不能仅凭退出码宣称分析成功。本组推荐命令检查必需文件和原生提示;缺少这些结果时,先回到基组与能带空间匹配检查,不画“已经算好”的电荷图。
输入准备 · COHP与ICOHP · COOP、COBI与轨道 · DOS与电荷 · 基组与投影质量 · 键长分布与辅助输出 · 缓存与结果导出