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NEB初学者入门Compiledbyjbwang,NTU一.NEB运行结果在机器上已编译好vtstcode，以lscs-6thH在Ni(001)表面扩散过渡态寻找为例，说明vaspneb的计算结果。1)输入INCAR，KPOINTS，POTCAR在上层目录INCAR：SPRING=-5IMAGES=4POTIM=0.1IBRION=2这样自动使用VTSTCINEB方法计算过渡态，但是使用VASP的CG算法2)运行后：00，05文件夹除POSCAR外，无新产生的文件。01，02，03，04文件下有输出文件:OUTCAR:VTST:version2.03d,(02/18/09)CHAIN:initializingoptimizerOPT:UsingVASPConjugate-GradientoptimizerCHAIN:ReadICHAIN0CHAIN:RunningtheNEBNEB:SPRING-5.000000NEB:LCLIMBTNEB:LTANGENTOLDFNEB:LDNEBFNEB:LDNEBORGFNEB:EFIRST0.000000NEB:ELAST0.000000在每一离子步结束打印：NEB:thepreviousimageishigherinenergy:FNEB:thenextimageishigherinenergy:TNEB:onlynextenergygreaterNEB:Tangent----------------------------------------------0.00000-0.61486-0.783240.000000.000000.000000.000000.000000.000000.000000.00000-0.005410.000000.000000.064280.000000.000000.06579NEB:forces:parspring,perpREAL,dneb0.0000693.1792520.000000NEB:distancetoprev,nextimage,anglebetween0.5724760.572490179.997932NEB:projectionsontotangent(spring,REAL)0.000069-2.070562初始的力NEB:forces:parspring,perpREAL会比较大，随着优化的进行，逐渐减小。达到收敛标准后，会打印：reachedrequiredaccuracy-stoppingstructuralenergyminimisation因为是4个images，所以要采用至少4个CPU计算，每个CPU算1个images。如果只使用2个CPU，那么会有2个images不被计算。3)找到最高点03结构优化后对应过渡态，在OUTCAR中输出：NEB:thepreviousimageishigherinenergy:FNEB:thenextimageishigherinenergy:FNEB:imageisatanextremaNEB:diffenergy(min,max):0.2071590.394190每个构型能量：01：freeenergyTOTEN=-29.997704eV02：freeenergyTOTEN=-29.477574eV03：freeenergyTOTEN=-29.083383eV04：freeenergyTOTEN=-29.290542eV此处的diffenergy是相邻两个images的能量差。4)改变optimizer使用VTST的optimizer:INCAR：SPRING=-5IMAGES=4IBRION=3POTIM=0IOPT=1(LBFGSoptimizer)MAXMOVE=0.2输出如下：VTST:version2.03d,(02/18/09)CHAIN:initializingoptimizerOPT:UsingLBFGSoptimizerOPT:LBFGS,InitOPT:LBFGS,MEMORY20OPT:LBFGS,IMAGES4OPT:LBFGS,MAXMOVE0.200000OPT:LBFGS,LGLOBALT默认使用globalOPT:LBFGS,INVCURV0.010000OPT:LBFGS,LLINEOPTFOPT:LBFGS,FDSTEP0.005000CHAIN:ReadICHAIN0CHAIN:RunningtheNEBNEB:SPRING-5.000000NEB:LCLIMBTNEB:LTANGENTOLDFNEB:LDNEBFNEB:LDNEBORGFNEB:EFIRST0.000000NEB:ELAST0.000000二:使用vtst脚本处理NEB结果vef.pl：需要OUTCAR，输出每个ionstep的力和能量，输出到屏幕和fe.dat文件。输出的是Forces：maxatom和energy(sigma--0)，以及2步间的能量差。vfin.pl(outputdirectory)：findstheICHAINtagfromtheOUTCARandcleansuptherundirectory.Outputdirectory最好不在当前目录。这个脚本调用：nebclean.sh,vclean.sh,dymclean.sh,dimclean.sh,dimclean2.sh,lanclean.sh,insclean.sh.将相关文件打包，CONTCAR转换为POSCAR,preparationforanewrun.Outputdirectory与nebdirectory有相同的结构。dist.plPOSCAR_1POSCAR_2：输出两个结构的rootmeansquaredistance.xdat2xyz.pl：需要XDATCAR，OUTCAR，POSCAR文件，输出movie.xyz文件。从XDATCAR文件中获取坐标；从OUTCAR获取maxatomforce和energy；从POSCAR获取元素符号(VASP5格式)，如果没有元素符号，在movie.xyz文件中输出/.nebmake.pl(POSCAR1)(POSCAR2)(numberofImagesNi)：需要POSCAR1，POSCAR2，输出00，01，到Ni+1个目录，每个目录下包含POSCAR文件，由POSCAR1和POSCAR2线性插值得到。运行脚本后，会提示将初始和产物结构计算得到的OUTCAR文件分别放入00，Ni+1文件夹，便于后续分析。nebef.pl：输出00,01，02，0x目录OUTCAR文件中maxatomforces和最后一个能量energy(sigma--0)，以及相邻的两个能量差。nebbarrier.pl：搜索00,01,02,0x目录中OUTCAR文件中最后一个相关量，调用dist.pl和nebforces.pl脚本，输出到neb.dat文件，内容包含：images之间的累加距离，以第一个结构为参考，比如00的CONTCAR；energy(sigma--0)的能量差，以第一个结构为参考；REALforceprojectionontotangent.nebspline.pl：读入neb.dat文件，cubicspline拟合得到spline.dat,exts.dat，spline.dat包含拟合后数据，距离、能量和投影的力；并调用nebplot.gnu和gnuplot绘制minimumenergypathmep.eps.nebmovie.pl(flag)：需要：POSCAR或CONTCAR，以及OUTCAR(并非必须)Gothroughalltheimagefolders00，01，0x使用目录下的POSCAR(flag=0)或者CONTCAR(flag=0)生成movie和movie.xyz文件，这两个文件中包含能量差和maxatomforces信息，这是从OUTCAR文件中读取energy(sigma--0)和maxatomforces得到。注意：NotethatthefirstlineinthePOSCARhastohavetheelementalsymbolsinthesameorderasinthePOTCARnebconverge.pl：需要：OUTCAR查看每个nebimage的收敛情况，搜索OUTCAR文件，得到RMSforces和energydifference，调用gnuplot和vef.gnu绘制vaspout$i.eps，在每个image目录下生成fe.dat文件。也就是说nebef.pl得到maxatomforces，这个是收敛判据；nebconverge.pl得到RMSforces;nebbarrier.pl得到REALforceprojectionontotangent.nebresults.pl：需要：运行vfin.pl后的outputdirectory运行结果：UnzipingtheOUTCARs...doneDonebbarrier.pl;nebspline.plDonebef.plDonebmovie.plDonebjmovie.plDonebconverge.plZippingtheOUTCARsagain...doneForcesandEnergy:00.01249900-30.063912000.0000000010.00839100-29.985520000.0783920020.00773000-29.467595000.5963170030.00674100-29.085131000.9787810040.00720600-29.289335000.7745770050.00249500-29.380683000.68322900Extrema1foundatimage0.000000withenergy:0.000000Extrema2foundatimage0.387143withenergy:-0.005424Extrema3foundatimage3.001866withenergy:0.978782Extrema4foundatimage5.000000withenergy:0.683229