QE：规范守恒Si赝势生成
用ld1实际生成Si/PBE规范守恒势，解释全电子组态、赝化半径、局域通道及范数/外区波函数。
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下载完整生成/测试输入、实际日志、径向数据、CSV与绘图脚本，保存为 example.zip：
python3 -m zipfile -e example.zip .
cd qe-Si-NC
module load ase/3.29.0 qe/7.6-8173m
bash read.sh
bash plot.sh
本例使用 QE 7.6 的 ld1.x，Intel oneAPI 2024.2 / Intel MPI 2021.13 与 MKL CPU 构建；后处理使用 NumPy、SciPy 和 Matplotlib。实际完成 Si/PBE 的规范守恒 Troullier–Martins 赝势生成，以及中性、激发和电离三组原子测试。
1. 从全电子参考组态开始#
前面的原子径向计算使用 iswitch=1；本篇用 iswitch=3 进入赝势生成。参考原子为中性 Si：核心 1s²2s²2p⁶，价电子 3s²3p²，共 14 个电子，其中 4 个作为价电子。
完整 inputs/generate.in 为：
&input
title='Si PBE neutral NC tutorial',
zed=14.0, rel=0, lsd=0, isic=0, latt=0,
beta=0.4, xmin=-8.0, dx=0.008, rmax=50, tr2=1d-12,
rlderiv=3.0, eminld=-1.0, emaxld=1.0, deld=0.05, nld=3,
iswitch=3, dft='PBE', prefix='Si',
file_charge='density.dat'
/
5
1S 1 0 2.0 1
2S 2 0 2.0 1
2P 2 1 6.0 1
3S 3 0 2.0 1
3P 3 1 2.0 1
&inputp
pseudotype=1, lloc=1, tm=.true.,
file_pseudopw='Si-PBE-NC.UPF',
file_chi='chi.dat',
file_wfcaegen='AE.dat',
file_wfcncgen='NC.dat'
/
2
3S 1 0 2.00 0.00 2.40 2.40
3P 2 1 2.00 0.00 2.40 2.40
开头 5 表示五个全电子轨道条目。pseudotype=1 选择规范守恒类型，tm=.true. 采用本例的 TM 构造。赝化卡片里的 1、2 是赝势情况下的主量子数约定：最低 s 用 1，最低 p 用 2；前面的 3S/3P 标签仍对应全电子参考轨道。
2. 赝化半径与局域通道#
本例两个通道的匹配半径均为 2.4 Bohr；散射对数导数在外侧 3.0 Bohr 处比较。半径变大一般更平滑，但需要重新检查可转移性，不能只按“越软越好”选择。
lloc=1 表示 p 通道作为局域部分。生成文件包含两个赝波函数，但只有一个非局域投影子，这与本例局域通道的选择一致，不能仅因两个数字不同就认为少生成一个通道。
卡片中用于赝化的能量写 0.00，表示使用相应束缚全电子态的本征能；不要把这种零值写法无条件套用于不束缚态。
3. 提交完整流程或单独生成#
资料包提供 CPU 分区模板：
bash submit.sh
squeue -u "$USER"
模板申请 56 核整节点，实际 ld1 使用 1 MPI 进程、1 线程，先生成，再用同一 UPF 测试三组原子组态。已有分配好的 CPU 资源时可单独执行：
mkdir generate-new
cd generate-new
ld1.x < ../inputs/generate.in > native.out
ls Si-PBE-NC.UPF AE.dat NC.dat Si.dlog Sips.dlog
cd ..
新生成的势在自己的工作目录。快速流程使用 work-new/generate/Si-PBE-NC.UPF，作业完成后可直接检查：
head -n 18 work-new/generate/Si-PBE-NC.UPF
grep -A6 PP_HEADER work-new/generate/Si-PBE-NC.UPF
4. 对照核心区和外部波函数#
AE.dat 与 NC.dat 保存全电子参考和规范守恒赝波函数。两者在核心内形状不同，在匹配半径外应按同一相位比较；规范守恒还要求核心内概率积分保持。
本例离散网格积分得到核心区范数差约为：
| 通道 | 全电子与赝波函数核心区范数差 |
|---|---|
| 3s | −4.50×10⁻⁶ |
| 3p | +6.88×10⁻⁶ |
这些是本例网格与匹配条件下的实际结果。仅看曲线在外面重合，仍不足以代替范数、散射和其他电子组态的检查。
5. 不把零推荐截断能当成零计算参数#
当前生成文件的推荐波函数/密度截断能字段为 0，表示本流程没有给出推荐值。它不表示材料计算可以设置 ecutwfc=0 或 ecutrho=0。正式使用还需要在目标材料里测试截断能、能量、受力、应力、磁态和所需响应。
bash read.sh work-new analysis-new
bash plot.sh analysis-new
cat analysis-new/norm-conservation.csv
原子组态复测见赝势可转移性测试。参数与卡片定义可对照 QE 官方 ld1 输入文档。