<html>
  <head>
    <meta content="text/html; charset=UTF-8" http-equiv="Content-Type">
  </head>
  <body text="#000000" bgcolor="#FFFFFF">
    Hello Yeonjoon,<br>
    <br>
    in DFT, the energy (and ionization energy) of the hydrogen atom is
    also not -0.5 hartree for usual functionals (mostly due to self
    interaction error). See for example the NIST database for various
    functionals.<br>
    <br>
    In the case of DFTB, the total energy for the isolated atom is not
    very meaningful, as it omits double counting contributions that 
    full DFT includes. The energy in DFTB (see review papers listed on
    <a class="moz-txt-link-freetext" href="http://www.dftb.org/about-dftb/references/">http://www.dftb.org/about-dftb/references/</a> ) consists of the band
    structure energy plus the repulsive energy (and optional
    contributions for charge self-consistency, spin polarization, etc.)
    For an isolated atom, there is no repulsive contribution (and in the
    case of a H atom no charge term contribution), so the energy is only
    the eigenvalue of the single level in the system (only one s-type
    function present).  In the DFTB method this is from the 1S single
    particle energy level of an atomic Kohn-Sham DFT calculation, which,
    as mentioned above is incorrect anyway in this case, but this is
    compounded by the lack of the double-counting, so does not match the
    the DFT energy either.<br>
    <br>
    DFTB is however intended to calculate relative energies between
    structure which have bonded atoms. See the previous posts on the
    mailing list about cohesive energy, which outlines exactly these
    issues of the reference energy for the isolated atom being not very
    meaningful.<br>
    <br>
    For the case of C and N atoms, it depends on what you want to
    calculate and how accurate you need the numbers to be. As outlined
    above the total energy will be wrong for isolated atoms anyway in
    DFTB as compared against DFT. But even in Kohn-Sham DFT there is
    also the problem that the ground state of an isolated atom often
    cannot be correctly represented with usual methods. In the case of
    carbon, its ground state is a triplet, which in this case can't be
    written as an eigenstate of the angular momentum operator using just
    collinear up and down Kohn-Sham states. The state can be constructed
    as fractionally occupied set of spinor states (non-collinear) or
    equivalently as a multi-determinant state, but this is not available
    to most DFT codes (and may not be the ground state for the
    particular functional you are using).<br>
    <br>
    If you just want to calculate these atoms without the precise
    details being correct, then as a first approximation just set the
    unpaired number of electrons as you suggest. If this is to calculate
    an atomization energy, then its not going to be accurate. You would
    be better off calculating the relative energy to a reference system
    (graphite/diamond, N2 gas) etc. in that case.<br>
    <br>
    Regards<br>
    <br>
    Ben<br>
    <br>
    <div class="moz-cite-prefix">On 25/03/16 06:49, 김연준 wrote:<br>
    </div>
    <blockquote cite="mid:56f4e25f3fe7_@_imoxion.com" type="cite">
      <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;">I have questions
        about how to calculate the energy of single atom using DFTB+.</p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;"> </p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;">Currently I'm using
        DFTB1.2.2 program with 3ob-3-1 parameter set.</p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;"> </p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;"> </p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;">1) The energy of the
        hydrogen atom is not -0.5 hartree(As I remember, around -0.2
        hartree), and for proton, not 0 hartree(positive value).</p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;"> </p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;">Is it okay to accept
        those values?</p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;"> </p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;">2) For carbon and
        nitrogen single atom, the spin-polarization option should be
        set.</p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;"> </p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;">Is it enough to just
        set the number of unpaired electrons?</p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;"> </p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;">I'm wondering which
        keywords should be used to obtain the most accurate results for
        single atoms.</p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;"> </p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;"> </p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;">Thanks a lot!</p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;"> </p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;"> </p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;">Sincerely,</p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;"> </p>
      <p style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: 0px;
        font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 18px;
        vertical-align: baseline; font-family: 돋움;">Yeonjoon</p>
      <img moz-do-not-send="true" id="mailexp" heigh="0"
src="https://mail.kaist.ac.kr/Mail?act=RECEIPT_CHECK&ukey=56f4e25e3fd0ab32e3a54002&userid=ycute11&mhost=kaist.ac.kr&ahost=d0001"
        width="0" border="0"><br>
      <fieldset class="mimeAttachmentHeader"></fieldset>
      <br>
      <pre wrap="">_______________________________________________
DFTB-Plus-User mailing list
<a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:DFTB-Plus-User@mailman.zfn.uni-bremen.de">DFTB-Plus-User@mailman.zfn.uni-bremen.de</a>
<a class="moz-txt-link-freetext" href="https://mailman.zfn.uni-bremen.de/cgi-bin/mailman/listinfo/dftb-plus-user">https://mailman.zfn.uni-bremen.de/cgi-bin/mailman/listinfo/dftb-plus-user</a>
</pre>
    </blockquote>
    <br>
    <pre class="moz-signature" cols="72">-- 
      Dr. B. Hourahine, SUPA, Department of Physics,
    University of Strathclyde, John Anderson Building,
            107 Rottenrow, Glasgow G4 0NG, UK.
    +44 141 548 2325, <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:benjamin.hourahine@strath.ac.uk">benjamin.hourahine@strath.ac.uk</a>

2013/4 THE Awards Entrepreneurial University of the Year
      2012/13 THE Awards UK University of the Year

   The University of Strathclyde is a charitable body,
        registered in Scotland, number SC015263</pre>
  </body>
</html>