PARCHG 常被拿来回答一个很直观的问题：某个能带、某个峰或某个带隙态，到底分布在材料的什么位置。它不是总电荷密度，也不是差分电荷密度，而是把你选中的 K 点、能带、自旋通道或能量范围对应的波函数贡献取出来，画成空间分布。PARCHG 的核心价值，是把“能量轴上的态”翻译成“真实空间里的位置”。
这件事看起来简单，真正写结论时却很容易越界。看到等值面靠近缺陷，不等于已经证明缺陷价态；看到等值面覆盖吸附物，也不等于吸附一定增强。PARCHG 更适合说明态的来源、局域性和空间延展，而不是单独决定价态、键强或反应活性。所以本文把带隙态、缺陷态和吸附诱导态拆开讲，重点放在“能说明什么、还需要什么旁证”。
图1 半导体体系的能带与 DOS 示例。先用能带和态密度锁定目标能区，再讨论对应态的空间分布。DOI: 10.3390/nano10020283。
从 VASP 输出角度看，PARCHG 描述的是一组被选中单电子态的部分电荷密度。它可以来自固定能带编号，也可以来自某个能量窗口；可以只取一个自旋通道，也可以分别比较 spin up 和 spin down。只要选择的态变了，PARCHG 图里的“亮区”就会跟着变，因此读图前必须先讲清楚你选的是什么。
ρpartial(r) = Σn,k,σ∈W wk |ψnkσ(r)|2 式(1)
式(1)里的 W 表示被选中的能带、K 点和自旋通道集合，wk 是 K 点权重，ψnkσ(r) 是对应波函数。这个式子提醒我们，PARCHG 不是凭空产生的图，而是从波函数模平方累加出来的空间分布。若 W 选的是 VBM 附近，看到的是价带顶相关态；若 W 选的是带隙中的孤立峰，看到的才可能是缺陷态或吸附诱导态。
因此，第一步不是急着调等值面，而是先在 DOS、PDOS 或能带里把目标态找准。图1这类能带/DOS 对照，就是 PARCHG 前面的“地图”。没有能量轴定位，PARCHG 只能告诉你哪里亮，不能告诉你这个亮区属于哪一个态。尤其是能带密集、K 点路径复杂或自旋分裂明显的体系，选错窗口会把多个态混在一起，最后得到一张看似漂亮但解释不清的图。
带隙态最常见于缺陷、掺杂、表面悬挂键、吸附自由基或强局域金属 d 态附近。判断时先看态是否真的落在带隙里，再看它是否和目标原子投影有关。带隙态不是“在带隙附近有颜色”这么简单，而是能量位置、轨道投影和空间局域三件事同时对上。
W = {n,k,σ | E1 ≤ εnkσ ≤ E2} 式(2)
式(2)表示用能量窗口 E1 到 E2 选取目标态。窗口不能随手拉太宽：宽了会把价带尾、导带底和缺陷峰混合；窄了又可能漏掉同一局域态在不同 K 点上的贡献。比较稳的做法是先从 DOS/PDOS 找峰位，再回到能带确认这段能量里有哪些 band，最后用 PARCHG 看这些态是不是集中在缺陷、表面或吸附物附近。
图2展示了 VBM 和 CBM 对应部分电荷密度的空间分布。对这类体系，PARCHG 的作用是判断带边态或带隙附近目标态更靠近特定结构单元，还是在整个骨架上延展。如果态在整个晶胞里延展，它更像带边态；如果态集中在少数原子周围，它才更像局域缺陷态。这一步能帮助避免把普通 VBM/CBM 边缘态误写成缺陷态。
图2 VBM 和 CBM 部分电荷密度示例。PARCHG 可用于比较目标态在不同晶向、键合单元和局域结构上的空间分布。DOI: 10.1021/acsomega.0c00388。
缺陷态和吸附诱导态最容易被混在一起。缺陷态通常来自空位、掺杂、边界不饱和配位或局域晶格畸变；吸附诱导态则是在吸附物接近表面后，新出现或明显重排的表面—吸附物耦合态。判断二者的关键，不是看等值面靠近谁，而是看这个态在“无吸附”和“有吸附”之间是否新出现。
对缺陷态，应拿完整结构和缺陷结构比较，而且晶胞、K 点、泛函、U 值和自旋设置要一致。若缺陷结构中多出一个带隙峰，PARCHG 又显示它局域在空位邻近金属或非金属原子上，才适合说该峰主要来自缺陷诱导的局域态。缺陷态的证据链至少要包括能量位置变化、PDOS 归属变化和 PARCHG 空间局域。
对吸附诱导态，比较对象要换成洁净表面、孤立吸附物和吸附后复合体系。图3给出了吸附自由基相关的谱学与轨道分布示例，这类结果常用于判断吸附后某个分子轨道是否仍局域、是否与表面态发生耦合。如果新态同时分布在吸附物和表面成键原子上，它更像界面杂化态；如果几乎只在吸附物上，它更像保留下来的分子态。
图3 吸附自由基的谱学信号、空间分布和偏压依赖示例。吸附诱导态需要看新态是否跨越吸附物和表面位点。DOI: 10.1002/cphc.202400852。
图4这类 STM/DFT 对照还能提醒我们，空间形貌和电子态并不是一回事。实验图像里的亮斑可能来自几何高度，也可能来自某个偏压下的局域态密度；计算图里的 PARCHG 同样需要说明选取了哪个能区。把“几何位置”和“电子态位置”分开，是避免误判吸附诱导态的基本动作。
图4 吸附分子的 STM 与 DFT 对照示例。局域电子态的空间分布应与偏压、构型和选定能区一起解读。DOI: 10.1002/cphc.202400852。
PARCHG 最大的边界，是它看的是被选中态的空间分布，不直接给出电子得失、氧化态或键能。比如某个态集中在金属原子附近，只能说明这个态具有金属局域特征；要说金属被还原或氧化，还要看 Bader 电荷、磁矩、PDOS 占据、价带结构或实验谱。PARCHG 可以支持“这个态来自哪里”，但不能独自支持“这个原子价态是多少”。
Δρstate(r) = ρpartial,ads(r) − ρpartial,clean(r) 式(3)
式(3)只适合在选区、能量参照和结构口径可比时作为态分布差异的辅助理解，不能机械套用。因为吸附前后的能级会移动，带编号也可能重排；直接相减得到的差值未必对应同一个物理态。更稳的做法是先分别确认洁净表面和吸附体系中的目标态，再讨论它们的空间分布如何变化。态的相减不是普通 CHGCAR 差分，最怕把不同能级来源的波函数硬放到一起比较。
图5展示了自旋分辨能带和 DOS。对磁性、含缺陷或过渡金属体系，PARCHG 还要按自旋通道分别看。若 spin up 的带隙态局域在缺陷处，而 spin down 没有对应态，这会影响磁矩和反应中间体耦合。自旋分裂体系里，不分自旋的 PARCHG 很容易把真正的局域态平均掉。
图5 自旋分辨能带和 DOS 示例。含缺陷或磁性体系中，PARCHG 应按自旋通道分别核对局域态。DOI: 10.3390/nano10020283。
写 PARCHG 相关结果时，可以按“先能量、再归属、后空间”的顺序组织。先说 DOS/能带里出现了哪个目标态，位于费米能级、VBM、CBM 还是带隙中；再说 PDOS 显示它主要来自哪些元素和轨道；再放 PARCHG 说明它集中在缺陷、吸附物、界面键还是整个表面。这个顺序能把 PARCHG 放回证据链，而不是让一张图承担全部判断。
如果要比较多个结构，最好统一等值面、能量窗口和自旋通道。等值面太低会让整个晶胞都泛亮，太高又可能只剩一个小斑点；不同图使用不同等值面时，不能直接比较“分布范围更大”。同一组 PARCHG 图要统一作图口径，才适合比较局域程度和空间转移方向。
写作时可以这样处理：PARCHG 显示该带隙态主要局域在空位邻近金属原子上，说明该态具有缺陷诱导特征；但不要只凭 PARCHG 写成“空位导致金属价态降低并增强吸附”。后一句需要 Bader、磁矩、吸附能、COHP 或自由能台阶共同支撑。把 PARCHG 写成定位工具，而不是万能证明工具，结果会更可信。
要点一：PARCHG 描述的是选定能带、K 点、自旋通道或能量窗口对应态的空间分布。
要点二：带隙态需要由能量位置、轨道投影和空间局域性共同确认。
要点三：缺陷态看完整结构与缺陷结构对比，吸附诱导态看洁净表面、孤立吸附物和吸附后体系对比。
要点四：PARCHG 不能单独证明价态、键强或活性，必须和 PDOS、Bader、磁矩、COHP 或能量结果互证。
要点五：同组 PARCHG 图应统一能区、自旋通道和等值面，避免把作图口径差异写成物理差异。
