VASP经验小结

VASP功能简介•计算物质的电子态密度、能带和电荷密度•分析一种物质在另外一种物质表面的吸附•优化晶格结构VASP计算文件夹•DOS——计算态密度•RELAX——驰豫•BAND——计算能带•SELF——系统自洽输入文件•INCAR—最核心部分，控制做什么、怎么做•POSCAR—原子坐标位置•POTCAR—赝势文件•KPOINTS—K点选取INCAR主要参数SYSTEM系统的名字NWRITE控制输出到OUTCAR信息的多少ISTART0：新作业。1：restart作业。ICHARG如何产生初始电荷密度ISPIN自旋MAGMONinitialmagmoment/atomINIWAV控制如何产生波函数ENCUT截断能PREC精确度VASP.4.5also:normal,accurateNELM,NELMIN,NELMDL电子自洽过程中最多迭代次数EDIFF总能计算中的允许误差EDIFFG离子驰豫的结束条件NSW离子运动的步数NBLOCKandKBLOCKinnerblock;outerblockIBRION决定离子是否运动及运动的方法ISIF在离子运动中计算应力张量（当IBRION=0时，其默认值0，其他情况为2）IWAVPRpredictionofwf.:0-non1-charg2-wave3-combISYM对称性1有，0没有SYMPRECprecessioninsymmetryroutinesLCORRHarris-correctiontoforcesPOTIMIBRION=0时为分子动力学离子运动时间步长，IBRION=1,2,3时为作用在力上的比例系数。TEBEG,TEEND温度SMASS控制速度在模拟过程中如何变NPACO,APACO对关联函数的跟踪数，计算对关联函数的最大间距.POMASS每种元素的质量ZVAL每种元素的价电子数RWIGS分波态密度NELECT电子数NUPDOWN自旋向上向下个数的差别EMIN,EMAXDOSCAR文件中的能量范围ISMEAR确定如何设置每个波函数的部分占有数SIGMA展开的宽度（单位：eV)LREAL决定投影操作在实空间还是倒空间进行ROPTnumberofgridpointsfornon-localprojinrealspaceGGA对LDA方法生成的赝势进行GGA计算VOSKOWN决定对交换-关联泛函是否采用VoskoWilkhe和Nusair形式，1：采用，0：不采用。DIPOL元胞中心坐标AMIX,BMIX混合参数LWAVE,LCHARGandLVTOT控制是否输出波函数、电荷密度和总局域势LELF控制是否输出电子局域函数（ELFCAR文件）LORBIT控制是否输出投影波函数到文件PROCARHEPROOUT中NPAR并行计算band的节点数INCAR主要的关键词：ENCUT,ISTART,ICHARG,PREC,ISMEAR,SIGMA.对于不同性质的运算要加上对应的关键词。INCAR例子SYSTEM=fccSiISTART=0ENCUT=240NELM=200电子自洽过程中最多迭代次数EDIFF=1E-04EDIFFG=-0.02NPAR=4并行计算BAND的节点数（一般怎样设置？）NSW=1离子运动的步数IBRION=2ISIF=2离子驰豫时默认2ISYM=1POTCARVasp已经产生了一套赝势，只需将它们拷贝到相应的计算机名录就可以了。注意事项：各元素的赝势的顺序需要与POSCAR中的元素坐标顺序保持一致。POSCAR•其包含了晶胞基矢和原子坐标。DiamondSi5.50.00.50.50.50.00.50.50.50.02Direct0.00.00.00.250.250.25KPOINTS1.手工输入(一般不用)2.自动生成Automaticmesh0Monkhorst—Pack4440003.Line模式（一般计算能带时用）k-pointsalonghighsymmetrylines21Line-moderec000!gamma000.5!X倒格矢为单位，以C开头是直角坐标为单位主要输出文件•OUTCAR——总能量、体积、纳米能级。。。•CONTCAROUTCAR——离子驰豫时，每次移动后体系的晶格参数•DOSCAR——体系的态密度•EIGENVAL——体系的本征值•CHGCHGCAR——电荷密度•WAVECAR——电子波函数•PCDAT——paircorrelation函数怎样设置ENCUT•ENCUTenergycutoffineV:defaulttakenfromPOTCAR-fileimportant!重要到几乎最好不要手工去设置除非文献告诉你要用多少，或者经过结果可靠性的验证当然，为了测试一下提交的任务，也不妨先设个较小的值附加说明：当且仅当POTCAR里头没有设置ENCUT时(其实貌似没有才是常态)，才受PREC设置影响从POTCAR里找出相应的ENMAX/ENMIN值来设置。PREC=LowMediumAccurateHighENCUT=ENMINENMAXENMAX130%ENMAX对于多个元素的POTCAR不同的ENMAX/ENMIN，都取最大值ISMEAR=0在大的体系或K点很少时用0，计算半导体或绝缘体时用-5计算金属时用1或2ALGO=Normal原子个数大于20时用Fast小于20时用NormalLREAL=F原子个数大于20时用Auto小于20时用F(alse)VASP超原胞晶体结构输入文件输出文件INCARPOSCARPOTCARKPOINTSOUTCARoutputCHGCARDOSCAR等电子结构态密度图能带图电荷密度图relaxselfbandDOS计算结果总能量：OSZICAR,OUTCAR原子位型：CONTCAR,OUTCAR电子态密度：DOSCAR电子密度：CHG,CHGCARKohn-Sham本征值：EIGENVAL对分布函数(forMD)：PCDAT局域势(电势)：LOCPOT计算能带：ICHARG=11导体的话，用ISMEAR=1；半导体或绝缘体，用ISMEAR=0。计算DOS：ICHARG=11ISMEAR=-5设置完成后进行计算，计算完后，得到包含了态密度值的DOSCAR文件，采用split_dos对态密度文件DOSCAR进行分割，得到总态密度DOS0，各个原子的分波态密度DOS1，DOS2……。另外在运行split_dos程序对DOSCAR文件分割时，要保证当前目录下有对应的OUTCAR和POSCAR文件。分割后的DOS0，DOS1…等文件的能量值是以费米能级作为能量参考零点。DOS0的第一列数据是能量值，单位为eV；第二列数据是总态密度的值，单位State/eV.unitcell；第三列数据是总态密度的积分值，也就是电子数，单位为electrons。DOS1是第一个原子的分波态密度值，其中的第一列数据是能量值，单位为eV；第二、三、四列数据分别对应于s、p、d态的分波态密度值，单位为State/eV.atom。其他的DOS文件与DOS1类似。LORBIT:同RWIGS一起设置，决定了PROCAR或PROOUT文件是否输出。也就是对每个能带的波函数进行spd和site分解或投影。默认值为.FALSE.也就是0。Vasp.4.6版本10，11或12只是针对采用PAW势的计算计算单个原子和分子时：INCAR里这几个参数需要注意ISMEAR=0在大的体系或K点很少时用0，计算半导体或绝缘体时用-5计算金属时用1或2，见手册6566面。ALGO=Normal原子个数大于20时用Fast小于20时用NormalLREAL=F原子个数大于20时用Auto小于20时用F(alse)Kpoints可取1*1*1ENCUT选择的ENCUT应使得总能变化在0.001eV左右为宜。注意：试探值最小为POTCAR中的ENMAX（多个时，取最大的），递增间隔50；另外，在进行变体积的结构优化时，最好保证ENCUT＝1.3ENMAX，以得到合理精度。PREC控制计算精度的最重要参数，决定了（未指定时）ENCUT、FFT网格、ROPT取值。一般计算取NORMAL；当要提高Stresstensor计算精度时，HIGH或ACCURATE，并手动设置ENCUT。ISTART＆ICHARGEISTART=1,ICHARG=11：能带结构、电子态密度计算时；ISTART=0,ICHARG=2：其余计算ISTART=1，ICHARG=1（其他所有不改变）：断点后续算设置ISMEAR&SIGMA进行任何静态计算时，且K点数目大于4，ISMEAR＝－5；当原胞太大，导致K点数目小于4时，ISMEAR=0，并且要设置一个SIGMA；对绝缘体和半导体，不论是静态计算还是结构优化，ISMEAR=-5；对金属体系，SMEAR=1和2，并且设置一个SIGMA；能带结构计算，用默认值：ISMEAR＝1，SIGMA＝0.2；一般来说，对于任何体系，任何计算，采用ISMEAR＝0，并选择合适的SIGMA都会得到合理结果。选择的SIGMA应使得entropyT*SEENTRO绝对值最小。K点数目变化后，SIGMA需再优化。一些重要的参数在默认下的值NSW=0，IBRION＝－1，ISIF＝2：静态计算。电子态密度这也是在自恰完成后的非自恰静态计算：准备好K点，增加网络；准备好INCAR，注意RWIGS取值；利用自恰得到的电荷密度，进行非自恰的静态计算；得到DOSCAR；区别在下面的情况：（1）当我们用ISMEAR=-5时，费米能这儿没有展宽，它算出来的就是完全在绝对0度的能量。FreeenergyTOTEN=energywithoutentropy恒成立。（2）有时为了在数学上处理的方便，为了更容易积分，我们也用ISMEAR！=-5（！=是不等于的意思）的方法，这个时候费米能这儿有一定的展宽。此时，我们容易想到，有展宽不就是相当有一定的熵值吗？所以这个时候虽然算的是绝对0度的情况，但是有一定的熵值（我们应明白，这个熵值不是由一定的温度带来的，而是数学处理的结果）。所以在SMEAR！=-5的方法我们会发现FreeenergyTOTEN和energywithoutentropy有一定的差别。此时energywithoutentropy是FreeenergyTOTEN在SIGMA趋于0的极限。