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0、很多程序都有smear，但不同的场合用途不相同，一般而言，smear通常指的是将数据使用特定峰宽的函数进行逼近。
1、电子结构计算中，smear是一个和电子温度有关的量。对于自由电子系统，电子对能级的占据服从Fermi-Dirac分布，0K下是一个阶跃函数，而有限温度下相当于展宽函数是Fermi-Dirac函数，smear的值就是kT（k是Boltzmann常量）。
2、作用一般是这些：
(1)对于比较接近自由电子的情形，Fermi-Dirac展宽能够比较好地当做有限温度的一种处理方式。一般分子系统因为gap比较大，所以温度不太高的时候电子热激发几乎可以忽略。
(2)一般可以加快SCF的收敛，但会影响能量结果（Gaussian中SCF=Fermi的电子温度随着迭代动态变化，最后会回到0K，所以不会带来误差）。
(3)对于固体系统，这可以作为一种近似的方案，但使用展宽的原因主要并非逼近有限温度，如0K下，金属中的电子在Fermi能级附近是阶跃的，计算BZ积分需要相当大的k点才可能得到可靠的能量、力，此时可以引进smear函数来辅助处理BZ积分，除了前面提到的Fermi-Dirac函数，Gaussi函数等也是比较常用的，但除了FD函数，其他形式的展宽函数一般没有物理意义。
3、无论smear函数形式如何，做了这个设置相当于给电子施加了温度，电子也会有熵值，此时计算中的自由能和能量不相等。对于要得到0K结果的情形，只有smear尽可能小才可能得到偏差不大的结果。
4、对于2中的用途(1)可以根据smearing=kT来估计，用途(2)可以根据SCF收敛的情况进行调整，用途(3)一般需要进行测试。 |
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发表于 Post on 2016-12-23 23:59:35
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