一、全电子计算
全电子计算（All-Electron Calculation）是量子化学和凝聚态物理中的一种计算方法，主要用于精确模拟原子和分子的电子结构。在全电子计算中，所有的电子，包括核心电子和价电子，都被显式地考虑在内。全电子计算涉及计算材料中所有电子的行为，包括核心电子和价电子。这种方法不使用赝势，而是直接解决所有电子的薛定谔方程。
全电子方法能提供非常精确的结果，因为它考虑了所有电子间的相互作用和电子与原子核的相互作用。主要特点
（1）精确性: 全电子计算可以提供非常高的精度，因为它不需要引入赝势的近似。
（2）计算需求: 由于包括了所有电子的交互作用，全电子计算通常需要更多的计算资源和时间。
（3）应用领域：
量子化学: 在化学性质和反应机理的研究中，全电子计算可以提供关键的电子结构信息。
材料科学: 在材料设计和性能模拟中，全电子计算能够准确预测材料的电子性质和相互作用
（4）方法与软件
全电子计算常见的方法有波函数基的方法（如Hartree-Fock和后Hartree-Fock）和密度泛函理论（DFT）。常用的全电子计算软件包括Gaussian、ORCA、WIEN2k等。这些工具广泛应用于从分子到固体材料的电子结构计算。
（4）不足之处：全电子计算虽然精确，但计算成本极高，特别是对于包含多个原子的大系统。在实际应用中，如材料科学和化学研究中，全电子计算的高成本使得它不适用于大规模或复杂系统的日常研究。
二、赝势计算
赝势计算是一种在量子化学和凝聚态物理中广泛使用的计算方法，用于简化电子结构的计算。它通过使用赝势（Pseudopotential）来代替原子中的核心电子和内层电子的全部效应，从而只需对价电子进行显式计算。这种方法能显著降低计算的复杂性和资源需求，是处理大系统或长时间尺度模拟的有效策略。如VASP、Quantum ESPRESSO、ABINIT等，都提供了赝势计算的功能。
赝势是一个有效的势能，用以描述核心电子对价电子的平均影响，而不需要直接计算核心电子的具体行为。通过这种方式，可以只关注对化学性质和反应活性有直接贡献的电子，即价电子。三 、VASP与赝势计算
为了提高计算效率，通常采用赝势方法或投影子缀加波（PAW）方法。PAW方法可以视为赝势方法的一种改进，它结合了全电子计算的精确性和赝势计算的高效性。VASP主要使用PAW方法，该方法在处理价电子时接近全电子计算的精度，同时又避免了全电子计算的高计算成本。
虽然VASP不进行全电子计算，但其使用的PAW方法提供了一种非常接近全电子精度的解决方案，既保证了计算的准确性，也大幅提高了计算的效率。这使VASP成为了处理复杂电子结构问题的强大工具。
VASP中的输入文件中POTCAR即包含赝势信息，且相同元素不同POTCAR也有一定区别
**以As为例**
As_GW:
适用于GW计算：这种POTCAR专为GW计算设计，包含了更多的电子态（通常包括更多的价电子和部分内层电子），以提供更准确的带结构和粒子-空穴相互作用。相较于标准POTCAR，GW赝势通常更加精细化，以适应GW计算中对电子相关效应的高精度要求。
As_sv_GW:
sv代表“semi-core and valence”，意指这种POTCAR包括了半核心（semi-core）电子和价电子。半核心电子通常指那些靠近价带的内层电子，它们在某些情况下对化学性质有重要影响。As_sv_GW赝势同样适用于GW计算，但与As_GW相比，它包含了更多的电子态（即半核心电子），这可以在处理电子密度较高区域或需要考虑更复杂电子相互作用的体系时提供更好的结果。
As_d:
d在POTCAR名称中通常表示这种赝势特别设计用于处理含d电子的化合物或者是d轨道在化学反应中起主要作用的情况。为了更好地描述过渡金属或某些半导体材料中d电子的行为。
