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lihb734

铁杆木虫 (职业作家)

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[交流] 【求助成功】请教finite-temperature的物理意义，目的

The approach implemented in VASP is based on the (finite-temperature) local-density approximation with the free energy as variational quantity and an exact evaluation of the instantaneous electronic ground state at each MD time step。
请教：在看VASP手册时，有上述这样的一句话，其中有个术语finite-temperature不知甚解，请各位大侠指点：这个术语的物理意义是？为什么要引入，引入是为了考虑什么？

我在ADF中看到过这个术语，我的理解是：电子结构计算是在绝对零度T=0K下进行的，此时电子占据为整数的（0,1,2）。这样对于很多体系不易收敛，而提高电子的温度则会引入分数占据，可能帮助收敛。

可我在看一些振动分辨光谱的文献时，如For steady-state spectroscopy, at finite temperature a Boltzmann distribution of the vibrational states of the initial electronic state must be taken into account in the computation of the spectra.,也遇到了这个术语：
这样，有限温度这个术语是不是校正电子结构计算采用绝对零度，从而与实验值更接近了？

[ Last edited by zzy870720z on 2011-4-25 at 17:14 ]

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1楼2010-11-15 16:03:28

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goldenfisher

金虫 (著名写手)

★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
lihb734(金币+5):谢谢，我好好拜读一下这篇文献去。 2010-11-15 20:47:07

对于不同温度的体系，即使是对电子而言，有限温度的意义应该是不同的。对于常温或相对较低的温度，与零温的计算其实是没有什么差别的。这个时候你所说的电子展宽只对金属体系才有意义，因为金属的电子导带和价带是重叠的，电子分布按照Fermi-Dirac分布可以较好描述。当然，Fermi统计的收敛性较差，所以发展了mp,mv等电子展宽方法。此时讲电子温度其实是没有意义的。
而当温度较高，电子温度真的有贡献的时候，必须使用Fermi-Dirac分布来考虑电子的温度效应。此时并不是为了改进收敛性，而是有实质的物理意义的。对于金属而言，电子的温度效应有时候比较明显，所以在温度不是很高时也需要考虑这一点。具体可以参考Mermin讲有限温度的第一篇文献：http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.137.A1441
这些都是我做研究的理解，希望能对大家有所帮助，也希望大家多多指教。

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