LOBSTER 开壳层DOS：OH与NO₂实际流程

下载VASP输入、LOBSTER输入、原生结果、CSV和画图脚本，保存为example.zip：

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd lobster-spin-examples
bash results.sh
bash plot.sh

使用LOBSTER6.0.0官方g++9.3静态OpenMP版；前置VASP6.6.1采用NVHPC25.3、CUDA12.8、HPC-X2.22.1及MKL2023.2。两套固定小分子在集群实际完成VASP及普通LOBSTER投影，本文复用其结果。VASP需要用户具备相应使用资格和POTCAR；下载包不分发POTCAR或WAVECAR。

1. 先准备自旋VASP波函数#

OH固定键长0.97Å，放入8Å立方盒，POSCAR为：

OH fixed geometry
1
8 0 0
0 8 0
0 0 8
O H
1 1
Cartesian
4 4 3.515
4 4 4.485

NO₂采用相同盒子、固定1.2Å N–O键和弯曲构型，完整输入在vasp-inputs/NO2。两者是双重态的小分子操作例子，没有把固定结构称为优化分子或光谱基准。

mkdir -p vasp/OH
cp vasp-inputs/OH/* vasp/OH/
cp vasp-p100.slurm vasp/OH/job.slurm

在vasp/OH按O、H顺序准备自己的POTCAR，再提交：

cd vasp/OH
sbatch job.slurm

INCAR的关键设置为：

ENCUT=520
EDIFF=1e-6
PREC=Accurate
LREAL=.FALSE.
LASPH=.TRUE.
ISYM=-1
ISPIN=2
NUPDOWN=1
MAGMOM=1 0
NBANDS=12
NSW=0
IBRION=-1
ISMEAR=0
SIGMA=.01
ALGO=Normal
NELM=160
LWAVE=.TRUE.
LCHARG=.FALSE.
LORBIT=11

NO₂改为3原子的MAGMOM=1 0 0、NBANDS=24。NUPDOWN=1固定两自旋电子数之差为1，不是总自旋多重度的数值；MAGMOM只给初始磁性。KPOINTS采用Gamma单点。

2. 读取波函数做投影#

VASP完成后返回资料包根目录，提交LOBSTER：

sbatch job.slurm OH ./vasp/OH

它在新work/OH中链接对应VASP文件，复制inputs/OH/lobsterin并运行lobster。必须使用同一次计算的结构、波函数与vasprun.xml，不能混用不同任务输出。

COHPStartEnergy -30
COHPEndEnergy 20
COHPSteps 500
basisSet pbeVaspFit2015
basisFunctions O 2s 2p
basisFunctions H 1s
useDecimalPlaces 8
printTotalSpilling
cohpBetween atom 1 atom 2 orbitalWise

配套完整文件保留其他输出设置。OH两个自旋的电荷spilling约1.01%、1.44%；NO₂约1.89%、1.63%。总spilling还受未占据态投影影响，不能只摘较小的电荷spilling就宣称所有能区都同样可靠。

3. 两个自旋通道怎么画#

head -n 10 reference-results/OH/DOSCAR.lobster
head -n 5 OH-spinDOS.csv
bash plot.sh

总DOS的数据列是能量、DOS↑、DOS↓、积分DOS↑、积分DOS↓；这里能量已经按该文件原生EF移到零点。原子PDOS的自旋列交错排列，不能把整段前半列都当作自旋↑。配套逐原子、逐轨道求和后与总DOS一致。

图中自旋↓镜像到负半轴便于比较，原始DOS不是负态密度。

4. 固定磁矩时别用公共零点积分反推电子数#

本例VASP占据数实际为OH的4↑+3↓、NO₂的9↑+8↓，总电子数分别7和17。固定NUPDOWN时，两个自旋通道可能有不同的费米参考。NO₂的两个自旋参考约−5.96061、−7.93994eV，而LOBSTER的DOS采用后者作公共零点。

因此NO₂在这个公共零点的积分DOS约8↑+8↓，不能据此断言“少了1个电子”。真实占据应查看VASP各自旋的能级与occupation，以及LOBSTER投影恢复电子数；不要强行移动某个自旋的能量使两条曲线看起来对称。

grep 'number of electrons recovered' reference-results/NO2/lobsterout

更换体系时先确定合理电荷、自旋和是否确实需要固定磁矩。自由自旋基态研究不应机械照抄本例NUPDOWN=1。