VASP经验小结

怎样设置ENCUT
• ENCUT energy cutoff in eV : default taken from POTCAR-file important! 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= Low Medium Accurate High ENCUT= ENMIN ENMAX ENMAX 130%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2
ALGO =Normal 原子个数大于20时用Fast 小于20 时用Normal LREAL=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 band relax
每种元素的质量每种元素的质量每种元素的价电子数每种元素的价电子数分波态密度分波态密度电子数电子数自旋向上向下个数的差别自旋向上向下个数的差别doscar确定如何设置每个波函数的部分占有数确定如何设置每个波函数的部分占有数展开的宽度单位展开的宽度单位evdoscar文件中的能量范围文件中的能量范围evlrealroptggavoskowndipolamixbmixlwavelchargandlvtotlelflorbitnparlrealroptggavoskowndipolamixbmixlwavelchargandlvtotlelflorbitnpar决定投影操作在实空间还是倒空间进行决定投影操作在实空间还是倒空间进行numberofgridpointsfornonrealspace对对lda决定对交换决定对交换关联泛函是否采用形式形式11采用元胞中心坐标元胞中心坐标混合参数混合参数控制是否输出波函数电荷密度和总局域势控制是否输出波函数电荷密度和总局域势控制是否输出电子局域函数控制是否输出电子局域函数elfcar件件控制是否输出投影波函数到文件控制是否输出投影波函数到文件procarheproout并行计算numberofgridpointsfornonlocalprojinrealspacelda方法生成的赝势进行关联泛函是否采用voskowilkhe采用00不采用
DOSCAR CHG, CHGCAR
Kohn-Sham本征值： EIGENVAL 对分布函数(for MD)：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 = 11 ISMEAR = -5
NELECT
NUPDOWN EMIN, EMAX ISMEAR SIGMA
电子数
自旋向上向下个数的差别 DOSCAR 文件中的能量范围 确定如何设置每个波函数的部分占有数 展开的宽度（单位：eV)
LREAL ROPT GGA VOSKOWN DIPOL AMIX, BMIX LWAVE,LCHARG and LVTOT LELF LORBIT
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。Free energy TOTEN=energy without entropy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 Free energy TOTEN和energy without entropy有一定的差别。此时 energy without entropy是Free energy TOTEN在SIGMA趋于0的极限。
决定投影操作在实空间还是倒空间进行
number of grid points for non-local proj in real space 对LDA方法生成的赝势进行GGA计算
决定对交换-关联泛函是否采用Vosko Wilkhe和Nusair 形式，1：采用，0：不采用。
元胞中心坐标 混合参数
控制是否输出波函数、电荷密度和总局域势
ENCUT 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Stress tensor计算精度时，HIGH 或ACCURATE， 并手动设置ENCUT。 ISTART ＆ ICHARGE ISTART = 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
IBRION ISIF
IWAVPR ISYM SYMPREC LCORR POTIM
prediction of wf.: 0-non 1-charg 2-wave 3-comb
对称性1有，0没有 precession in symmetry routines Harris-correction to forces
POTCAR
Vasp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。
Diamond Si 5.5 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 2 Direct 0.0 0.0 0.0 0.25 0.25 0.25
KPOINTS
1.手工输入(一般不用) 2.自动生成 Automatic mesh 0 Monkhorst—Pack 4 4 4 0 0 0 3.Line模式（一般计算能带
时用） k-points along high symmetry lines 21 倒格矢为单位，以C开 Line-mode 头是直角坐标为单位 rec 0 0 0 !gamma 0 0 0.5 !X
NELM, NELMIN, NELMDL
电子自洽过程中最多迭代次数
EDIFF
EDIFFG
总能计算中的允许误差
离子驰豫的结束条件 离子运动的步数
NSW
NBLOCK and KBLOCK
inner block; outer block
决定离子是否运动及运动的方法
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）
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
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.unit cell；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。
INCAR主要参数
SYSTEM NWRITE ISTART ICHARG ISPIN MAGMON INIWAV ENCUT PREC 系统的名字 控制输出到OUTCAR信息的多少 0：新作业。1：restart作业。 如何产生初始电荷密度 自旋 initial mag moment / atom 控制如何产生波函数 截断能 精确度 VASP.4.5 also: normal, accurate
输入文件
self
DOS
INCAR POSCAR POTCAR KPOINTS
输出文件
OUTCAR output CHGCAR DOSCAR等
能带图 电子结构 态密度图 电荷密度图
总能量：
计算结果
OSZICAR, OUTCAR
原子位型：
电子态密度： 电子密度：
CONTCAR, OUTCAR
控制是否输出电子局域函数（ELFCAR文 件） 控制是否输出投影波函数到文件 PROCARHE PROOUT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 = fcc Si ISTART = 0 ENCUT = 240 NELM=200 电子自洽过程中最多迭代次数 EDIFF=1E-04 EDIFFG=-0.02 NPAR=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=2 ISIF=2 离子驰豫时默认2 ISYM=1
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entropy T*S EENTRO 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；
IBRION=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 NPACO, APACO POMASS ZVAL RWIGS 控制速度在模拟过程中如何变
对关联函数的跟踪数，计算对关联函数的最大间 距.
每种元素的质量 每种元素的价电子数 分波态密度
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65 66面。 ALGO =Normal 原子个数大于20时用Fast 小于20 时用Normal LREAL=F 原子个数大于20时用Auto 小于20 时用F(alse) Kpoints可取 1*1*1
主要输出文件
• OUTCAR——总能量、体积、纳米能级。。。 • CONTCAR OUTCAR——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 • CHG CHGCAR——电荷密度 • WAVECAR——电子波函数 • PCDAT——