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vasp计算参数设置
软件主要功能： 采用周期性边界条件（或超原胞模型）处理原子、分子、团簇、纳米线（或管） 、薄膜、 晶体、准晶和无定性材料，以及表面体系和固体 l 计算材料的结构参数（键长、键角、晶格常数、原子位置等）和构型 l 计算材料的状态方程和力学性质（体弹性模量和弹性常数） l 计算材料的电子结构（能级、电荷密度分布、能带、电子态密度和 ELF） l 计算材料的光学性质 l 计算材料的磁学
性质 l 计算材料的晶格动力学性质（声子谱等） l 表面体系的模拟（重构、表面态和 STM 模拟） l 从头分子动力学模拟 l 计算材料的激发态（GW 准粒子修正） 计算主要的四个参数文件：INCAR ,POSCAR,POTCAR ,KPOINTS,下面简要介绍，详细权威 的请参照手册 INCAR 文件： 该文件控制 VASP 进行何种性质的计算，并设置了计算方法中一些重要的参数，这些参数主 要包括以下几类： l 对所计算的体系进行注释：SYSTEM l 定义如何输入或构造初始的电荷密度和波函数：ISTART，ICHARG，INIWAV l 定义电子的优化 C 平面波切断动能和缀加电荷时的切断值：ENCUT，ENAUG C 电子部分优化的方法：ALGO，IALGO，LDIAG C 电荷密度混合的方法：IMIX，AMIX，AMIN，BMIX，AMIX_MAG，BMIX_MAG， WC，INIMIX，MIXPRE，MAXMIX C 自洽迭代步数和收敛标准：NELM，NELMIN，NELMDL，EDIFF l 定义离子或原子的优化 C 原子位置优化的方法、移动的步长和步数：IBRION，NFREE，POTIM，NSW C 分子动力学相关参数：SMASS，TEBEG，TEEND，POMASS，NBLOCK，KBLOCK， PSTRESS C 离子弛豫收敛标准：EDIFFG l 定义态密度积分的方法和参数 C smearing 方法和参数：ISMEAR，SIGMA C 计算态密度时能量范围和点数：EMIN，EMAX，NEDOS C 计算分波态密度的参数：RWIGS，LORBIT l 其它 C 计算精度控制：PREC C 磁性计算：ISPIN，MAGMOM，NUPDOWN C 交换关联函数：GGA，VOSKOWN C 计算 ELF 和总的局域势：LELF，LVTOT C 结构优化参数：ISIF C 等等。 主要参数说明如下： ? SYSTEM：该输入文件所要执行的任务的名字。取值：字符串，缺省值：SYSTEM? NWRITE：输出内容详细程度。取值：0~4，缺省值：2 如果是做长时间动力学计算的话，最好选 0 或 1(首末步/每步核运动输出)，短时运算用 2， 选 3 则会在出错的时候给出说明信息。 ? ISTART：决定是否读取 WAVECAR 文件。取值：0~2，缺省 0/1 for 无/有 前次计算的 WAVECAR（波函数） 0：begin 'from scratch'，根据 INIWAV 初始化波函数 1：restart with constant energy cut-off，从 WAVECAR 读取波函数（重定义平面波集） 2：restart with constant basis set，从 WAVECAR 读取波函数（平面波集不变） ? ICHARG：决定如何建立初始电荷密度。取值：0~2，缺省值: if ISTART=0 2 else 0 0：由初始波函数计算电荷密度 1：从 CHGCAR 文件读取电荷密度 2：使用原子电荷密度的叠加 +10 非自洽计算 ? ISPIN：是否进行 spin polarized calculation。取值：1，2（1-no，2-yes） ，缺省值：2? MAGMOM：在 ICHARG=2 或在 CHGCAR 中未包含磁化密度（ICHARG=1）时，指定 每个原子的初始磁化时刻。取值：实数数组，缺省值: 对 ISPIN=2 NIONS*1.0，对非共线型 磁化体系 3*NIONS*1.0 ? INIWAV 如何设置初始波函数，只在 ISTART=0 时使用。取值：0，1（0-最低动能的平 面波，1-随机数） ，缺省值：1。 ? IDIPOL 控制计算单极、偶极和四极修正。取值：1~4。 1~3 只计算第一/二/三晶矢方向，适于厚板（slab）的计算 4 所有方向都计算，适于计算孤立分子 ? PREC 进动（precession） 。取值：low/medium/high/normal/ accurate/single)，缺省值: Normal（VASP.4.X） ；Medium（VASP.5.X） VASP4.5+采用了优化的 accurate 来替代 high，所以一般不推荐使用 high。不过 high 可以确 保“绝对收敛”，作为参考值有时也是必要的。同样受推荐的是 normal，适于作为日常计算选 项。 受 PREC 影响的参数有四类：ENCUT；NGX，NGY，NGZ；NGXF，NGYF，NGZF；ROPT。 如果设置了 PREC，这些参数就都不需要出现了，当然直接设置相应的参数也有同样效果。 具体影响效果见 p53~54。 ? ENCUT 平面波基组的截断能量（eV） 。取值：实数，缺省值：受 PREC 设置影响，从 POTCAR 文件中找出相应的 ENMAX/ENMIN 值来设置。 PREC = Low Medium Accurate Normal ENCUT = ENMIN ENMAX ENMAX ENMAX Single HighENMAX ENMAX*1.3 对于多个元素不同的 ENMAX/ENMIN，都取最大值。 该参数非常重要，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。 ? NGX，NGY，NGZ：控制 FFT 网格在三个晶矢方向上的格点数量。 ? NGFX，NGFY，NGFZ：控制第二次更精确的 FFT 网格的格点数量。 也是两类重要的最好不要去动的参数。在未指定的情况下将根据 PREC 的设置从 POTCAR 中自动读取。 PREC=High/Accurate，基组中向量的 2 倍值，用来避免 wrap around errors，得到精确解。 PREC=Low/Medium/Normal，基组中向量的 3/4 倍值（已足够精确到 1 meV/atom） 。 ? LREAL: 决定投射是在实空间还是倒易空间进行。取值：.TRUE.（实空间）/.FALSE. （倒易空间） ，缺省值：.FALSE. 用于求解赝势的非局域部分用到的一个积分， 在倒格空间里采用平面波基组求解， 在实空间 里则采用积分球求解。 其他还有两个选项：O or On，A or Auto。 On 和.TRUE.的差别在于是否使用 King-Smith 算法优化，设为 Auto 则进行自动选择，推荐 使用。 ? ROPT: 在 LREAL=Auto or On 时，优化控制每个核周围的积分球内的格点数。取值： 实数数组 For LREAL=On PREC=Low, 700 points in the real space sphere (ROPT=0.67) PREC=Med, 1000 points in the real space sphere (ROPT=1.0) PREC=High, 1500 points in the real space sphere (ROPT=1.5) For LREAL=Auto PREC=Low, accuracy 10-2 (ROPT=0.01) PREC=Med, accuracy 2*10-3 (ROPT=0.002) PREC=High accuracy 2*10-4 (ROPT=2E-4) ? NELM, NELMIN and NELMDL：控制电子自洽循环步数。取值：整数 NELM：电子自洽循环最大次数。缺省值：60 NELMIN：电子自洽循环最小次数。缺省值：2 NELMDL：弛豫次数。缺省值：if ISTART=0, INIWAV=1, and IALGO=8，-5，if ISTART=0, INIWAV=1, and IALGO=48，-12，else 0 NELMDL 可以取负值。如果初始波函数采用随机赋值，即 ISTART=0，INIWAV=1，那么很 可能开始的值比较离谱，那么在第一步核运动循环之前采用 NELMDL（负值）步的非自洽 （保留初始的 H）步计算将减少计算所需的时间。 ? EDIFF：指定电子自洽循环的全局中断条件，用于控制收敛精度。取值：实数，缺省值： 10-4 注意，即使 EDIFF=0，NELM 步电子自洽循环也会执行。? EDIFFG：指定离子弛豫循环的中断条件，用于控制核运动的收敛精度。取值，实数， 缺省值：10*EDIFF EDIFFG&0 在两个离子步的总自由能之差小于 EDIFFG 时停止 EDIFFG&0 在所有的力都小于 EDIFFG 时停止。 EDIFFG=0 在 NSW 步弛豫后停止 此参数不支持 MD，仅用于弛豫。 ? NSW：给出最大离子步数。 取值：整数，缺省值：0。? NBLOCK，KBLOCK：取值：整数，缺省值：NBLOCK = 1，KBLOCK = NSW 在 NBLOCK 离子步后对成对相关函数和 DOS 进行计算，并且把离子配置写入 XDATCAR 文件。 在 KBLOCK*NBLOCK 步主循环后平均的成对相关函数和 DOS 被写入 PCDAT 和 DOSCAR 文件。 ? IBRION： 决定离子怎样更新和运动。 取值： -1~3， （-1-无更新， 5~8 0-MD， 1-RMM-DIIS， 2-共轭梯度算法，3-Damped MD，5,6：有限差分，7,8：密度函数扰动理论） ，缺省值：if NSW=0/1，-1，else 0 这个参数是和 ISIF, IALGO/ALGO 一起决定怎么算的最重要的参数。 1~3 是三种弛豫的方法，根据 ISIF 决定是否固定离子位置、晶胞大小和形状，在 INCAR 中 必须设置参数 POTIM。 0 是标准的 ab-initio MD，不受 ISIF 影响，即不改变晶胞大小和形状。 5~8 支持 Hessian Matrix 和 phonon frequency 的计算以及部分固定的 MD。 ? POTIM：IBRION=0 时，给出 MD 每步步长（fs） ，IBRION=1~3 时，给出最小化的度 量常量。取值：实数，缺省值：IBRION=0 无缺省，必须指定，IBRION=1,2,3 0.5 ? ISIF：决定是否计算应力张量以及弛豫中晶胞变化的自由度。取值：0~6，缺省值：if IBRION=0(MD) 0 else 2 ISIF│calculate│ calculate │ relax │ change │ change │ force │stress tensor │ ions │ cell shape │cell volume ----┼-------┼-----------┼------┼---------┼--------0 │ yes │ no │ yes │ no │ no 1 │ yes │ trace only │ yes │ no │ no 2 │ yes │ yes │ yes │ no │ no 3 │ yes │ yes │ yes │ yes │ yes 4 │ yes │ yes │ yes │ yes │ no 5 │ yes │ yes │ no │ yes │ no 6 │ yes │ yes │ no │ yes │ yes 7 │ yes │ yes │ no │ no │ yes trace only means that only the total pressure is correct ? IWAVPR：决定波函数和/或电荷密度怎样从一个离子配置向下一个离子配置进行推测。取值：0~3，10~13（0-无推测，1,11-用原子电荷密度进行简单推测，2,12-二阶推测，3,13混合前两种方法） ，缺省值：if IBRION=0(MD),1,2(relaxation) 2 else(静态计算) 0 推测结果保存在外部文件 TMPCAR 中，取值+10 则全部使用内存，不保存此文件。 ? ISYM：决定是否使用对称性。取值：-1~3（-1,0-不使用，1,2,3-使用） ，缺省值：if 使 用 US-PP 1，if 使用 PAW 2 ISYM=2 使用一种效率更高也更节省内存的电荷密度对称性，ISYM=3 时仅考虑力和应力张 量的对称性，而电荷密度是非对称的。 ? SYMPREC：决定 POSCAR 文件中给出的位置的精度。取值：实数，缺省值：10-5? LCORR：决定是否对非完全自洽计算中的力进行 Harris 修正。取值：.TRUE./.FALSE.， 缺省值：.TRUE. ? TEBEG, TEEND：控制从头分子动力学计算中的起始温度和最终温度（MD 有效） 。取 值：实数，缺省值：TEBEG = 0 TEEND = TEBEG 注意 VASP 的温度定义与实际温度有细微的差别，所以 TEBEG=T×(N-1)/N，T 为实际要求 的温度，N 为原子数。 ? SMASS：控制从头 MD 中的速度。取值：-3~0，缺省值：-3 微正则系综（总自由能不 变） ，-2 保持初速度不变，-1 每 NBLOCK 步调整速度，来保证动能连续，&=0 Nosé算法模 拟正则系综 ? NPACO：成对相关函数的槽数。取值：整数，缺省值：256 ? APACO：成对相关函数求值中的最大距离（?） 。取值：整数，缺省值：16 简单说就是在不超过 APACO 的 NPACO 个距离上求成对相关函数 PCF。 ? RWIGS：给出 Wigner-Seitz 半径，DOS 计算用。取值：实数数组，缺省值：从 POTCAR 文件中读取 ? NELECT：总电子数，如果系统不是电中性的就必须设置，所带电荷作为均一的背景电 子气考虑。取值：实数，缺省值：-（价电子数） ，由 POSCAR 和 POTCAR 文件自动决定（通 常不必给出） 。 ? NUPDOWN 上下自旋成分间的电子数之差。取值：整数，缺省值：未设置（此时将进 行完全弛豫） ? EMIN, EMAX：DOS 求值的最小/最大能量。取值：实数，缺省值：EMIN = - (lowest KS-eigenvalue - Δ)，EMAX = - (highest KS-eigenvalue - Δ) ? ISMEAR：决定每个波函数的部分占位 fnk 如何设置。取值：-5 | -4 | -3 | -2 | 0 | N（-5带有 Blochl 修正的四面体方法, -4-不带 Blochl 修正的四面体方法, -3-根据 INCAR 文件中提 供的 smearing 参数执行循环，-2-从 WAVECAR 文件中读取, -1-Fermi-smearing, 0-Gaussian smearing, &0-method of Methfessel-Paxton order N，缺省值：1采用部分占位波函数，用一个函数来平滑积分，尤其是对于金属体系可减少 k 点。 ? SIGMA：决定 smearing 的宽度（eV） 。取值：实数，缺省值：0.2? ALGO ： 指 定 电 子 最 小 化 算 法 。 取 值 ： Normal(blocked Davidson block iteration scheme)/VeryFast(RMM-DIIS)/Fast ( 前 两 个 算 法 的 混 合 )/All(波 函 数 的 所 有 带 同 时 更 新 )/ Damped(damped velocity friction algorithm)，缺省值: Normal ? IALGO： 指定主算法 （整数选择算法）取值： 。 8(共轭梯度算法)/38(Davidson block iteration scheme)/48(RMM-DIIS)，缺省值：38 算法是最重要的参数之一。一般 VASP 推荐使用的是以上三种算法，一般来说 8/38 是初期 比较快收敛，在接近平衡时采用 48 较快，在初期或 MD 时使用 48 可能会遇到不收敛的情 况。也可以使用 ALGO 参数来替代 IALGO，设置 Fast，VASP 会先用 38，再自动切换到 48。 各种算法只要收敛，结果应该一致。 另一个可能有用的选项是-1。不进行实际的计算，只对重要的步骤做计算测试，并将测试得 到的各部分耗时输出到 OUTPUT 中。 ? VOSKOWN：决定是否使用 VWN 插值算法。取值：0(不使用)/1(使用)，缺省值：0 如果使用了 PW91 泛函或需要计算磁性质时可以设为 1 使用。 ? Mixing-tags： w IMIX：混合的类型，取值：整数，缺省值：4 w AMIX：线性混合参数。取值：实数，缺省值：0.8（US-PP） ，0.4（PAW） w AMIN：最小混合参数。取值：实数，缺省值：0.1 w BMIX：Kerker 混合方案的截断波向量。取值：实数，缺省值：1.0 w AMIX_MAG：磁化过程的线性混合参数。取值：实数，缺省值：1.6 w BMIX_MAG：磁化过程的 Kerker 混合方案的截断波向量。取值：实数，缺省值：1.0 w WC：Broyden 混合方案中每步的加权因子。取值：实数，缺省值：1000.0 w INIMIX：Broyden 混合方案中的初始混合类型。取值：整数，缺省值：1 w MIXPRE：Broyden 混合方案中的预处理类型。取值：整数，缺省值：1 w MAXMIX：Broyden 混合器中存储的最大步数。取值：整数，缺省值：-45 值得注意的是，在 MD 或者弛豫的时候，设置 MAXMIX（&0,一般约 3 倍的电子 SC 步数） 可能会大大减少核运动步数，但同时也会增加对内存的要求。 ? LWAVE,LCHARG：决定是否把波函数（或电荷密度）写入外部文件 WAVECAR（或 CHGCAR 和 CHG）中。取值：.TRUE./.FALSE.，缺省值：.TRUE. ? LVTOT：决定是否把总局域势写入外部文件 LOCPOT 中。取值：.TRUE./.FALSE.，缺 省值：. FALSE. ? LELF：决定是否创建 ELFCAR 文件。取值：.TRUE./.FALSE.，缺省值：. FALSE. ELFCAR 用于保存 ELF(electron localization function)。 ? LORBIT： 和适当的 RWIGS 一起决定是否创建 PROCAR 或 PROOUT 文件。 取值： | 1 0| 2 | 5 | 10 | 11 | 12，缺省值：0(创建 DOSCAR 和 PROCAR 文件) ? NPAR：用于控制 VASP 切换到带间并行模式。取值：整数，缺省值：总节点数。 每一个节点计算一个带，可以提高并行效率，减少通讯量，但可能会大幅增加内存的需求。 ? NBANDS：给出计算中实际的总能带数。取值：整数，缺省值：NELECT/2+NIONS/2 （非自旋） ，0.6*NELECT + NMAG（自旋） NBANDS 的取值应使计算中包含相当数量的空带。因为计算需要大量的空带，至少要求 1 个空带（否则 VASP 会给出警告） 。 NBANDS 对于解决内存需求非常重要。一般 NBANDS 在 NELECT/2+NIONS/2 以上可以得 到较为精确的结果，但如果内存不够就只能减少 NBANDS，在牺牲精度和体系大小之间平 衡了。 POTCAR 文件 赝势文件，最重要的输入文件之一。可以理解为分子力学模拟中的力场文件，但包含的信息 更多。VASP 将各元素优化的 INCAR 里的参数也包含在该文件中，作为支持 PREC 的缺省 选择。 通常各元素的 POTCAR 文件已经包含在 VASP 软件包中的赝势库里了，用户需要做的是确 定自己具体需要哪几种赝势，然后按照 POSCAR 文件里的顺序，将所选择的 POTCAR 文件 按顺序连接起来就可以了。如以下命令： cat file1 file2 file3 & POTCAR 赝势库中的赝势文件可以分为以下几类： l 根据产生方法的不同有 Ultra-soft 赝势（USPP）和投影扩充波赝势（PAW） ； l 根据交换关联函数的不同有 LDA（local density approximation）和 GGA（generalized gradient approximation，又可以再分为 PW91 和 PBE） ； l 根据半芯态的不同元素 A 的赝势文件还可以分为 A，A_sv 和 A_pv； l 根据选取的不同截断能量（ENMAX）元素 A 的赝势文件还可以分为 A，A_s 和 A_h。 VASP 的赝势文件放在目录~/vasp/potentials 下，该目录又包含五个子目录：pot，pot_GGA， potpaw， potpaw_GGA， potpaw_PBE， 其中每个子目录对应一种赝势形式： ==& PP, LDA； pot pot_GGA ==& PP, GGA；potpaw ==& PAW, LDA；potpaw_GGA ==& PAW, GGA, PW91； potpaw_PBE ==& PAW, GGA, PBE。每个目录中每种元素根据截断能量和半芯态的不同还会 有多个对应的赝势文件存在。 在具体选取时可以参考各版本同目录下的 V_RHFIN 和 PSCTR 文件，这两个文件说明了该 版本的赝势是如何生成的。 选好所要使用的赝势之后， 进入对应的目录， 会看到里面有四个文件： POTCAR.Z， PSCTR.Z， V_RHFIN.Z 和 WS_FTP.LOG。现在需要用到的是第一个，把各元素的该文件解压（zcat POTCAR.Z & file） ，然后用 cp 或 mv 命令把这些文件移到工作目录里，再用 cat 命令把它们 合并到 POTCAR 中，就得到了我们需要的 POTCAR。注意要记住这里元素的排列顺序，以 后在 POSCAR 文件中各元素的排列就是按照这个顺序。 POSCAR 文件 位置文件。描述所计算体系的晶胞参数、原子个数及晶胞中原子的位置，以及分子动力学计算时原子的初始速度。 POSCAR 文件示例： Si-fcc 5.43 0.0 0.50 0.50 0.50 0.00 0.50 0.50 0.50 0.00 2 Direct 0.0 0.00 0.00 0.25 0.25 0.25 POSCAR 文件的结构： 第 1 行：任意文字注释。 第 2 行：晶格常数（?） ，也是晶矢的缩放系数，后面所有长度值得自原值除以此值。a=b=c 时取 a 即可，否则一般取三者最大值，若取负值，则为晶胞体积（?3） 。 第 3-5 行：定义晶矢。 第 6 行：每种元素的原子个数，特别注意顺序,要与下面的坐标顺序以及 POTCAR 中的顺序 一致。 第 7 行：可省略，无需空行。 做动力学时，用于指定是否需要固定部分原子的坐标。若是，此行以‘S’或者‘s’作为首 字母即可。 第 8 行开始为原子的坐标位置，格式为 option line coordinate1 of element1 coordinate2 of element1 ... coordinateN of element1 option line coordinate1 of element2 coordinate2 of element2 ... coordinateM of element2 ... 其中，option line 指定输入坐标的格式，除了第一个以外，如果后面的输入格式同前，则都 可以无空行省略。 option line 可指定的输入坐标格式有两种： ‘D’or‘d’for direct mode ‘C’or‘c’or‘K’or‘k’for cartesian mode 顾名思义，前者是定义在三个晶矢方向上的坐标：R=R1×x+ R2×y +R3×z，R1,R2,R3 为前面 的晶矢，x,y,z 为输入的三个坐标，R 为原子坐标位矢，是相对于晶矢给出的，而后者则是以 笛卡尔坐标系来给出原子的绝对坐标， 实际就是将直角坐标除以前面第二行定义的晶胞常数 后得到的坐标值。 如果第 7 行设定为 S(Selective Dynamic)，则可以用以下形式定义各坐标是否可以移动：Selective dynamics Cartesian 0.00 0.00 0.00 T T F 0.25 0.25 0.25 F F F KPOINTS 文件 设置布里渊区 k 点网格取样大小或能带结构计算时沿高对称方向的 k 点。 一般来说，k 点越密越多，计算精度也就越高，但计算成本也会越高。因此，对于原子数较 多的体系的计算，需要谨慎的尝试 k 点数目，在避免或者预先评估 wrap-around error 的前提 下尽量减少 k 点数目。 KPOINTS 文件示例： k-points along high symmetry lines 11 Reciprocal 0.00 0.00 0.00 1.00 0.05 0.00 0.05 1.00 …… 0.05 0.00 0.50 1.00 KPOINTS 文件结构： 第 1 行：注释行。 第 2 行：k 点总数，或者‘0’ （自动生成网格（Automatic k-mesh generation）。 ） 如果是前者，给出 k 点总数，又分为两种情况： M：全手动（Entering all k-points explicitly） ，手动输入即自定义各个 k 点的坐标和权重，推 荐只在能带计算时使用。此时： 第 3 行： 输入格式标识。 直角坐标 （Cartesian） 或倒易坐标 （Reciprocal） 同样的， 、 、 。 ‘c’ ‘C’ ‘k’‘K’for Cartesian，其他首字母则自动切换到 Reciprocal。 、 第 4~n 行: 逐个 k 点的坐标描述。格式为“x y z W” 。其中“x y z”是该点的三个坐标，W 是权重。所有 k 点的权重相互之间的比例对了就行，VASP 会自动归一的。 注意 C 坐标和 R 坐标的定义： C：k=(2π/a)(x y z) R：k=x*b1+y*b2+z*b3（b1-b3 为倒易晶矢） 这里“x y z”只是代表了坐标的顺序，与坐标轴无关。 一般如非必要，可以先用自动模式生成 k 点，VASP 会自动生成一个简约化后的 k 点矩阵， 存于 IBZKPT 文件，可以直接复制里面的数据到 KPOINTS 文件中使用，这也是该输入法的 主要用途， 可以减少重复自动生成格点的时间。 另一个用途是为了做精确的 DOS （Density of status）计算，由于这类计算所需的 k 点数极大，通过全手动尽可能的优化 k 点也就必需了。 L：半手动/线形模式（Line-mode） ：在计算能带结构时使用，此时需要精确地选取 k 点，在 指定的高对称性方向上生成指定数目的 k 点。此时： 第 2 行：指定两点间生成的 k 点数，不同于全自动的总 k 点数。 第 2.5 行： ‘L’表示是线形模式。 第 3 行：输入格式标识，同前。第 4~n 行：每行描述一个点，格式为“x y z” 。每两行的点连成一条直线，在两点间生成指 定数目的 k 点。每隔两行间以空行区分，例如： k-points along high symmetry lines 10 Line-mode Reciprocal 0 0 0 0.5 0.5 0 0.5 0.5 0 0.5 0.75 0.25 最常用的方法是让程序自动生成 k 点网格，用户只需定义网格取样大小即可。此时： 第 2 行：0 第 3 行：生成 k 点的方法。 “A” ：全自动模式，可以看作以 Г 点为圆心以 l 为半径做圆，当然各晶矢不同时，相应的 圆就被拉成了椭圆，以确保三个倒格晶矢方向上覆盖的 k 点数都为 l “G” ：Г/Gamma 方法 “M” ：Monkhorst-Pack 方法 其它首字母：高级模式，就是用 C 坐标或 R 坐标直接输入新的晶矢，一般不使用 第 4 行：在各个晶矢方向上分割各晶矢的点数。一般为奇数，使得产生的 k 点是以 Gamma 点为中心的。 第 5 行：是否移动网格点以及移动多少，也即偏移原点的位矢，一般设成“0 0 0” ，表示不 移动。 例如： Automatic generation 0 Monhkorst-Pack 9 9 9 0.0 0.0 0.0 VASP 的输出文件主要包括： l OUTCAR： 包含运行 VASP 作业后得到的绝大部分计算结果以及每步迭代的详细情况； l CHG, CHGCAR：给出体系的电荷密度。两个文件内容相同，但前者的数据精度比后者 略低一些； l DOSCAR, EIGENVAL：分别给出所计算体系的电子态密度和本征值。两个文件中的能 量值都是绝对的； l WAVECAR：给出所计算体系的电子波函数，二进制文件，不可编辑； l OSZICAR：包含每次迭代或离子移动情况的简单汇总； l CONTCAR：给出离子进行弛豫时，每次移动后体系的晶格参数，与 POSCAR 内容相 同； l PCDAT, XDATCAR：给出有关分子动力学模拟中的一些结果，如配对相关函数；[转载]VASP里面的对称性操作
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5 VASP里面的对称性操作点群问题0.4 怎样实现HSE06The cell with the lowest enthalpybelow ～90 GPa, Fddd-BaH6, isillustrated in Figure 4a.55It iscomposed of Ba2+ cations and symmetric H3− counteranions arranged in interwoven herringbone-typepatterns, whose intra-/intermolecular H−H distances measure 0.93/1.86 Å at 70 GPa. The structure’s PBE band gap closes at 60 GPa. Calculations were also carried out on the 80GPa structure using the HSE06 hybrid functional,54 which has been shown to givemore reliable band gaps in solids, wherein the metallicity was not confirmed via a small density of states (DOS) at theFermi energy. 【怎样实现HSE06?】0.3 零点能与压力有关系吗？ &相同结构在不同压力下零点能会怎样变化？ && Zero-point energy, also called quantum vacuum zero-point energy, is the lowest possible
that a & it is the energy of its . & &
从固体结构特点导出的等温状态方程。 这种方法是基础是从详细的固体原子和电子结构知识出发，计算自由能，然后利用该自由能计算状态方程。 & & &在不考虑温度效应时，该能量主要成分是点阵能和零点能。一般固体的零点能比点阵能小很多，只在键比较弱的稀有气体的凝聚态中才例外。离子晶体的点阵能主要由离子间的库仑作用决定。分子晶体则主要由原子或分子的范德瓦耳斯力决定。平衡这些相互作用的排斥势由实验确定。金属的点阵能由自由电子的动能和交换能、电子和离子之间的库仑能，以及离子间的排斥能之和构成。 　　高温状态方程 　以上的处理都没有考虑温度这一因素，当考虑温度效应时，则必须计入激发态对自由能的贡献。这些激发包括原子热振动、电子和自旋的热激发，以及分子转动等等。由于它们产生了热压力，引出了热状态方程。 & 0.2 S--d transfer问题可关注Cs、Ba、Ca的相关文章0.1 项对高压相的形成并稳定化到底起什么作用？.1. 如何进行精确的能带结构计算GW方法hse方法1.1 如何指定能带图上的哪条能带属于哪个原子的哪个电子？2. 振动计算时什么情形下需要考虑非谐效应？ 如何考虑非谐效应？Metallization of ice is not founduntil p = 4.8 TPa in static calculations (and even higherwhen dynamical effects are estimated at the level ofthe harmonic approximation), when a C2∕m structure,this related to a recently suggested Cmcm structure, becomes the most stablephase. 3. 优化如VASP优化的内部过程是怎样的？哪些参量的设置会显著影响优化结果？ & 三元相图的计算 & 不同k点产生方式对计算能量如焓变影响有多大？3.1 VASP优化时各收敛参数的含义、单位及其大小对计算时间的影响。 & EDIFF = allowed error in total energyDefault : 10−4Specifies the global break condition for the electronic SC-loop. The relaxation of the electronic degrees of freedom will be &stopped if the total (free) energy change and the band structure energy change (’change of eigenvalues’) between two steps are both smaller than EDIFF. & &For EDIFF=0, NELM electronic SC-steps will always be performed.Mind: In most cases the convergence speed is exponential. So if you want the total energy significant to 4 figures set EDIFF to 10−4. There is no real reason to use a much smaller number.（一般情况下没有必要设置更小的值）单位：EDIFFG = break condition for the ionic relaxation loopDefault : EDIFF*10 & &EDIFFG defines the break condition for the ionic relaxation loop. If the change in the total (free) energy is smaller than EDIFFG between two ionic steps relaxation will be stopped. &
& &If EDIFFG is negative it has a different meaning: In this case the relaxation will stop if all forces are smaller than | EDIFFG |. This is usually a more convenient setting. & &EDIFFG might be 0; in this case the ionic relaxation is stopped after NSW steps. EDIFFG does not apply for MD simulations.摘录：EDIFF=1E-5是电子自洽步（SCF）的收敛标准，表示0.01meV/cell；EDIFFG表示离子弛豫的收敛标准，若为正值，表示以能量为收敛标准，意义同上，默认值为EDIFF的10倍；若为负值，表示以离子受力作为收敛标准，单位eV/A，这个标准不能太高，否则很难收敛。 & & 一般情况下，你可以先设置EDIFFG为正值，跑完后用p4vasp查看一下，能看到能量和力随弛豫步的变化（跟MS类似），能量最低的时候力也基本上就是最小的了，而且对稍微复杂一点的体系，力很难收敛到0.001eV/A。3.2 log或OSZICAR文件中这几个参数的含义 & & & N & & & E & & & & & & & & & & dE & & & & & & d eps & & & ncg & & rms & & & & &rms(c)DAV: & 1 & &-0.E+02 & -0.15541E-02 & -0.164 & 0.552E-01 & &0.963E-03DAV: & 2 & &-0.E+02 & -0.11132E-04 & -0.124 & 0.750E-02 & &0.551E-03DAV: & 3 & &-0.E+02 & &0.24665E-06 & -0.252 & 0.136E-02 & &0.308E-03DAV: & 4 & &-0.E+02 & &0.20505E-06 & -0.228 & 0.493E-03 & &0.440E-04DAV: & 5 & &-0.E+02 & &0.14905E-07 & -0.580 & 0.315E-03 &35 F= -. E0= -. &d E =-. trial-energy change: & -0. .order & -0.000010 & -0.000016 & -0.000003 step: &13.2930(harm= 13.2930) &dis= 0.00099 &next Energy= & -26.270409 (dE=-0.985E-05) bond charge predicted摘自handsonI：initial charge corresponds to the charge of isolated overlapping atoms (POTCAR) for 4 steps the charge remains fixed, then the charge is updated (rms(c) column)N iteration countE total energydE change of total energyd eps change of the eigenvalues (fixed potential)ncg number of optimisation steps Hrms total residual vector rms(c) charge density residual vector摘自manual: & &Information about convergence speed and about the current step is written to stdout and to the file OSZICAR. Always keep a copy of the OSZICAR file, it might give important information.
& Typically you will get something similar to the following lines: .... &
N is the number of electronic steps, & &E the current free energy,
& dE the change in the free energy from the last to the current step
&and&d eps the change in the bandstructure energy.
& ncg the number of evaluations of the Hamiltonian acting onto a wavefunction,
& rms the norm of the residuum (
) of the trial wavefunctions (i.e. their approximate error) and
& rms(c) the difference between input and output charge density.
& The next line gives information about the total energy after obtaining convergence.& & The first values is the total free energy F (at this point the energy of the reference atom has been subtracted),
& E0 is the energy for
(see section ), and
& d E is the change in the total energy between the curre for a static run&dE is the entropy multiplied by sigma. For a molecular dynamics (IBRION=0 see section ) this line will is a little bit different:
& 1 T= 1873.0 E= -. F= -. E0= -. & & EK= & .19368E+01 SP= &.00E+00 SK= &.00E+00T corresponds to the current temperature, E to the total free energy (including the kinetic energy of the ions and the energy of the Nosé thermostat). F and E0 have been explained. EK is the kinetic energy, SP is the potential energy of the Nosé thermostat and SK the corresponding kinetic energy. Additional technical parameters and some status reports are also written to stdout4.K-mesh密度与q-mesh密度的关系。 为什么q-mesh密度总是小于K-mesh密度？本文引用地址： &
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