LOBSTER专题

LOBSTER:PAW波函数正交性检查

用实际Si2输入演示skipPAWOrthonormalityTest,说明关闭提示不会修复波函数,并给出运行命令。

更新于 2026-11-14约 3 分钟阅读按任务与环境选择适用配置
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LOBSTER默认检查输入PAW能带的正交性。skipPAWOrthonormalityTest 可以跳过这个输入检查,但它不会修复错误波函数。本篇用实际Si₂结果和单独的故意破坏输入对照,说明何时应保留检查。

1. 下载并先看实际结果#

下载Si₂实际后处理结果、输入与读取绘图脚本,保存为 example.zip:

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd lobster-PAW-input-check
bash read.sh
bash plot.sh

默认只读取随包结果。图在 figures,CSV在 analysis-read。

实际Si2结构、正常输入COHP和故意破坏输入时的检查提示差别

软件为官方LOBSTER6.0.0预编译CPU程序,程序标识g++9.3.0,使用OpenMP;本例1线程,不使用GPU做后处理。DFT波函数来自此前同一次Si₂计算,没有为此重新计算DFT。

2. 这个开关怎么写#

正常情况下不写该开关,保留默认检查。本例另建副本演示:

COHPStartEnergy -30
COHPEndEnergy 20
COHPSteps 500
basisSet pbeVaspFit2015
basisFunctions Si 3s 3p
printTotalSpilling
useDecimalPlaces 8
cohpGenerator from 0.1 to 2.6 orbitalWise
DensityOfEnergy
writeDOV
writeBasisFunctions
BWDF
BWDFCOHP
skipPAWOrthonormalityTest

关键行为只有最后一行:

skipPAWOrthonormalityTest

Si的基组为 3s 3p。换元素、势文件或投影基组时,必须按自己的体系修改,不能照搬Si的基组。

3. 在自己的Si₂结果副本上运行#

先按LOBSTER入门准备完整、同一次计算的VASP输出,再运行:

python3 prepare.py /你的Si2计算目录
cd work-new
sbatch ../submit.sh
squeue -u "$USER"

准备脚本会检查INCAR、POSCAR、CONTCAR、KPOINTS、POTCAR、WAVECAR、OUTCAR和vasprun.xml;存在IBZKPT时一并复制。它只复制到新建目录,原DFT目录保持不变。POTCAR和WAVECAR需使用自己有权使用的文件,下载包不附带这些文件。

提交模板按1MPI×56CPU申请本站CPU整节点;LOBSTER实际使用1个线程,计费按整节点规则。

完成后:

cd ..
cat work-new/valid-skip/lobsterout
grep -i 'orthonormality' work-new/valid-skip/lobsterout
head work-new/valid-skip/CHARGE.lobster

对本例相同结构、势文件和基组,关闭检查前后的COHP、ICOHP及电荷结果一致;读入的两个原子总电荷仍为零。若按本例原参数复现,可运行 bash read.sh work-new。读取脚本中的定量参考是这份Si₂数据;换成其他材料时应调整自己的参考,不能要求其成键数值与Si相同。

4. 为什么“没有提示”不等于输入正确#

本次另在自有测试副本中,把一个k点的一条能带波函数系数乘2,故意破坏归一化。这个输入只用于检查行为,不作为物理模型或成键结果。

系数乘2使该态的范数平方变成4,相对单位范数的偏差为3。实际结果是:

条件 输入是否被故意破坏 是否跳过检查 正交性提示
正常输入 否 是 没有该错误提示
破坏输入 是 否 报告正交性误差约3
破坏输入 是 是 该提示被抑制,错误输入仍然存在
WARNING: PAW bands of k-point 0 0 0
WARNING: only fulfill orthonormality with an accuracy of 3

图和检查结果CSV把正常物理结果与故意破坏输入的对照分开。不要把后两种条件产生的成键表用于材料分析,也不要用关闭检查的方法掩盖输入问题。

5. 实际使用建议#

通常保留默认检查。遇到正交性提示,先核对WAVECAR是否完整,以及POTCAR、结构、k点和计算版本是否匹配。只有已经确认同一份输入可靠、反复进行不同LOBSTER后处理时,再考虑该开关;它不会减少DFT计算成本,也不是改善投影质量的参数。

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