加载中…Vasp输出的几种energy
(2018-01-16 15:52:02)（一）首先我们应明白，固体的结合能就是固体的内能E（结合）=U（内能），
原因如下：
（二）其次我们根据自由能与内能之间的关系F=E+PV-TS，S为熵entropy，E为结合能，一般算的应该是能量最低点，此时P~0。
而且我们都知道VASP的所有计算都是在绝对0度下的情况，T=0代入上式，有F=U。所以结合就等于内能等于自由能。肯定有Free
energy TOTEN=energy without entropy恒成立。
二者的区别在于：
（1）当我们用ISMEAR=-5时，费米能这儿没有展宽，它算出来的就是完全在绝对0度的能量。Free energy
TOTEN=energy without entropy恒成立。
（2）有时为了在数学上处理的方便，为了更容易积分，我们也用ISMEAR！=-5（！=是不等于的意思）的方法，这个时候费米能这儿有一定的展宽。此时，我们容易想到，有展宽不就是相当有一定的熵值吗？所以这个时候虽然算的是绝对0度的情况，但是有一定的熵值（我们应明白，这个熵值不是由一定的温度带来的，而是数学处理的结果）。所以在SMEAR！=-5的方法我们会发现Free
energy TOTEN和energy without entropy有一定的差别。此时energy without
entropy是Free energy TOTEN在SIGMA趋于0的极限。
注意:（1）有人在算单个原子的能量时会发现单个原子的能量虽然很小但并不是0,但是按我上面的推导,固体中的结合能是相对孤立体系的能量而来的,所以单个原子得到的TOTEN肯定是0啊,原因在于我们的POTCAR不可能绝对合理,而且我们也知道计算单个原子的能量就是为了检测赝势,单原子得到的TOTEN越小说明赝势越好。但一般不会正好是0.
（2）如果你注意的话，energy without entropy与Free energy
TOTEN在SIGMA趋于0也不是完全相等，但是也会发现它们之间的差别在10E-3左右，原因在于计算机求积分、求极限不能像我们人一样达到任意的精度。
因此我们在计算相对的结合能时应使用的是在SIGMA趋于0时的能量（OSZICAR中的最后一行中的E0).
举例说明：
vasp的OUTCAR里能量输出结果数据为
分析：free energy TOTEN 是自由能，但它是亥姆霍兹自由能常用
F 表示（或 A ），它的定义是：F = U - TS。其中
U 是系统的内能，T 是温度，S 是熵。
由于固体的结合能就是固体的内能E（结合）=U（内能），所以F
= E - TS。
我们一般算的是能量最低点，T约为0，所以energy without
entropy就是系统的结合能。
enthalpy is TOTEN
是体系的焓值H，H=U+PV，即上面的结合能energy without
entrop+PV值。
最后，entropy T*S
EENTRO指的是-TS项的值，所以energy without
entropy就是TOTEN-EENTRO，优化sigma时就是让entropy T*S
EENTRO值的绝对值最小，
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