与经典分子动力学不同，从头算分子动力学(ab initio molecular dynamics, AIMD)模拟不需要提供力场参数，只需要提供原子初始结构，就能根据电子波函数正交化产生的虚拟力，求解牛顿运动方程。今天介绍使用从头算分子动力学（AIMD），利用第一性原理进行结构热力学稳定性的验证。

文件准备

1、 INCAR

SYSTEM=cpp

IBRION=0         # Molecular dynamic

NSW=3000         # total steps，总的步数

TEBEG=300        # beginning temperature

TEEND=300        # ending temperature

POTIM=3          # timestep(fs) 每一步多少时间

SMASS=0

PREC=L

LREAL=.TRUE.

ALGo=Very fast

MAXMIX=40

ISMEAR=0

SIGMA  =   0.05

NSIM  =4

LPLANE = .TRUE.

NPAR = 4

LSCALU=.FALSE.

2、 KPOINTS

• T-Au6S2
• 0
• Gamma
• 1 1 1
• 0.0 0.0 0.0

3、 POSCAR

可以采用material studio对优化后的结构进行扩胞处理，原子数一般为100个左右。

4、 POTCAR

POTCAR文件与VASP结构优化时文件一致。

数据处理

(1) VASP运行结束后，执行以下命令：

grep 'F=' OSZICAR|awk '{print $1, "\t"$3,"\t"$9}' >AIMD.dat

获得AIMD.dat文件。可以发现AIMD.dat文件中有三列数据，第一列是时间(单位fs)，第二列是温度，第三列是总能量。一般的作图用到第一列和第三列就好了；

(2) 将得到的AIMD.dat文件拽入Origin中，绘制曲线；

(3) 将计算得到的CONTCAR导入到VESTA中查看结构变化，是否保持完整性。

可结合Photoshop对结果进行处理，如下图所示：    

自由能随时间的波动以及T-Au6S2单层在300、500和700K的平衡结构

（ACS Appl. Energy Mater. 2021, 4, 12163−12176）

从图中可以看出，在300、500和700K时，T-Au6S2单层的自由能随着时间的演变在一个小的范围内波动，而且在300、500和700K的平衡结构保持不变。

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