纯干货：准备输入文件 | VASP零基础保姆级指南-CSDN博客

通过前面的介绍相信朋友们对VASP计算已经有了一个比较清晰的认识了。今天的教程主要来讲解一下如何准备VASP计算的输入文件以及一些参数设置的注意事项。前面我们已经讲过VASP计算参数以及计算的赝势和结构信息是包含在四个输入文件里面分别是　INCAR、KPOINTS、POTCAR和POSCAR下面我们就开始讲解一下这四个输入文件的细节以及注意事项。

VASP计算输入文件

• INCAR-计算参数文件

通过VASP软件进行理论计算时是在INCAR文件中设置计算参数INCAR文件尽量简洁明了只设置自己需要设置的参数默认值不需要写进INCAR文件中以结构优化的INCAR为例介绍一些重要的参数。

SYSTEM=计算任务的名字。

ISTART= 0 | 1 | 2 | 3我们这里赋值为0表示开始一个新的计算。

ICHARG=2ISTART=0则默认值为2利用叠加原理直接将原子电荷密度重叠作为电荷密度。

ENCUT确定平面波的切断动能通过“grep ENMAX POTCAR”命令获取默认值一般取最大值的1-1.2倍。

ISMEAR和 SIGMAISMEAR决定了如何确定每个波函数的占有数k点数目大于4时ISMEAR取-5当原胞较大而k点数目较少时ISMEAR取0体系呈现金属性时ISMEAR取1。一般情况下ISMEAR取0同时取一个合适的SIGMA就不会出问题笔者一般取ISMEAR= 0 ; SIGMA = 0.01进行计算。如果不知道如何取SIGMA值可以查找侯柱峰老师的测试脚本进行测试。

ALGO可以设置为NormalFast和Very_Fast设置为Normal表示用blocked Davidson算法进行电子优化设置为Very_Fast则表示用RMM-DIIS算法进行电子优化而设置为Fast则代表用先用blocked Davidson算法再用RMM-DIIS算法进行电子优化。

PREC是设置电子迭代过程精度的参数用来确定计算的精度。一般设置为Accurate。

EDIFF参数设置电子自洽迭代的循环中总能收敛的标准。只有迭代前后体系能量差小于这个值时才能收敛。官网给出的建议是设置为默认值10-4适当调整到10-5也可以。

EDIFFG原子迟豫收敛的标准。默认值为EDIFF*10。这个值为负时其绝对值为离子迭代原子最大受力的标准。

LREAL确定投影算法是否在实空间或倒空间计算。推荐在计算几何优化的时候用Auto计算能量计算的时候用FALSE。

NELMIN = 4 表示最少进行4 次迭代以保证计算的电子密度足够

准确从而保证计算的受力准确。

IBRION参数可以设置结构优化方法。通常设置为1或2当IBRION = 1时, 表示用准牛顿方法进行结构优化初始结构合理可以直接用这个方法当IBRION =2时表示用共轭梯度算法进行结构优化当初始结构不合理IBRION=1 不收敛时可以尝试用这个方法。

ISIF决定了是否计算应力以及如何对结构进行优化。表面结构优化时ISIF设置为2优化体相结构ISIF设置为3。

NSW是设置原子迟豫的最大步数和分子动力学的步数。

LWAVE = .FALSE.这个参数表示不将算出来的波函数写入到硬盘。

LCHARG = .FALSE. , 这个参数表示不写入电荷密度结果。

• KPOINTS-k点取样文件

一般来说k点越密越多计算精度也越高当然计算成本也越高。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 file可以直接复制里面的数据到KPOINTSfile来用。笔者在这里推荐通过VASPKIT自动生成k点文件。

• POSCAR-结构信息文件

POSCAR文件描述了体系的结构信息包括原(或晶)胞的基矢,原子的位置, 原子是否移动等。输出POSCAR文件需要先得到结构文件如果有现成的.cif文件则可以直接将文件导入到VESTA文件中依次选择file->ExportData输出时选VASP文件格式文件命名为POSCAR不带后缀。输出文件时一定要注意坐标格式有分数坐标和笛卡尔坐标两种形式。

如果没有.cif的结构文件则需要通过其他软件进行建模笔者使用的建模软件是MedeA建模之后将结构以.cif的格式输出然后重复上面的步骤。

²  POTCAR-赝势文件

POTCAR包含VASP 计算所需的用来近似地处理原子电子间相互作用的赝势文件。按POSCAR文件中每类原子的顺序把各类原子相应的赝势合并到同一个POTCAR文件中。需要注意每类原子的赝势类型一致。生成POTCAR文件的命令为cat /…/PAW_PBE/{A1,A2,A3,…,An}/POTCAR>> POTCAR其中/…/表示赝势包的路径PAW_PBE代表赝势种类{A1,A2,A3,…,An}代表原子种类。

以上就是VASP理论计算所需输入文件重要参数设置以及文件生成方法在准备好上述输入文件后我们就可以开始进行计算了。输出文件以及相应的计算结果分析将在下个教程进行讲解。

参考资料侯柱峰老师的资料大师兄科研网

VASP问世25年来累计发表SCI论文超过90000篇其中大量是实验与计算相结合的文章。其计算结果不仅可以验证实验结果更能够预测实验结果甚至设计实验。
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