VASP上机练习讲解几何结构优化分子

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2015源资培训班-VASP上机练习讲解(MedeA-VASP相关模块MT-Phonon-Electronics-TSS)

How to analyze?
Frequency: 6.904 THz IR
Phonon Dispersion
Right-click
How to analyze?
Frequency: 6.904 THz
Z
Move
up
Oxygen atoms move along Z direction
How to analyze?
VASP 量子力学
计算模块
LAMMPS 分子动力学
GIBBS 蒙特卡洛 MOPAC 半经验量化
Transition State Search 过渡态搜索 Mechanical Thermal 力学、热力学性质 Phonon 声子谱、光谱预测 Electronics 费米面、电子输运性质
Thermal Conductivity 热导
粗略搜索过渡态的image个数
对插入image 结构的设置
鞍点处进行精细搜索的次数（同粗搜索采用相同image个数）
结合CI-NEB方法，找到在设定反应路径上更为准确的过渡态
化学反应
Step 2 和 step 3 是可选项：在Step 2中，推荐采用Dimer方法去更精确的找准反应路径中鞍点的位置以及准确能量，并对过渡态结构做优化处理。 Step 3 是采用RMM-DIIS方法，再优化前两步搜索的鞍点结构。此方法的收敛半径非常小，所以要求之前的鞍点结构必须十分接近真正过渡态的结构。
化学反应
过渡金属表面上的CO解离
确定反应初始态结构 (initial state)
创建表面吸附模型 MedeA-VASP模块 MedeA-TSS模块
确定反应末态结构 (final state)

2015源资培训班-VASP上机练习讲解(几何结构优化-分子)

VASP 上机练习讲解
几何结构优化（分子）
1. H2O 弛豫结构
2
1. H2O分子
MedeA创建模型：打开昨天创建好的结构
File Open File from Disk 选择保存结构目录中的H2O.sci 打开结构
3
1. H2O分子
创建输入文件：INCAR、POSCAR、KPOINTS、POTCAR
1）POSCAR：
H2O
！体系名称
1.0
！缩放系数
10.0000000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000
0.0000000000000000 10.0000000000000000 0.0000000000000000 ！晶胞矢量
0.0000000000000000 0.0000000000000000 10.0000000000000000
！截断能大小！电子弛豫最大步数！能量收敛标准！不保留CHGCAR ！不保留WAVECAR ！积分路径！积分展宽！电子优化的算法
注：由于此次培训班输入文件以H2O结构优化为模板，因此此算例中INCAR不需改动。在之后的算例中，其他参数也应随计算体系修改。
8
1. H2O分子
3）KPOINTS：切换至Xshell窗口，编辑KPOINTS vi KPOINTS 不需修改，直接退出 :q
13
1. H2O分子
计算结束后，查看主要输出文件：OUTCAR、OSZICAR、 CONTCAR、XDATCAR
vi XXXXX
2）OSZICAR vi OSZICAR Ctrl+b 向前翻页 Ctrl+f 向后翻页如右图显示每步电子弛豫过后的体系总能量

2015源资培训班-VASP上机练习讲解(杂化泛函)

TIME = 0.4
*杂化计算时，利于收敛
8
杂化泛函计算步骤
态密度、能带结构建议：
1. 结构优化（PBE） 2. 静态自洽scf计算（PBE）
*保留波函数和电荷密度
3. 静态自洽scf计算（HSE06）
*采用第2步得到的波函数，加快收敛速度 *保留波函数和电荷密度
4. 非自洽计算（HSE06）
*采用第3步得到的波函数和电荷密度
ALGO = Damped LHFCALC = .TRUE. HFSCREEN = 0.2 TIME = 0.4 LMAXFOCK = 4
创建HSE-scf文件夹： cp -r Si-HSE-scf Si-HSE-dos
修改输入文件： INCAR（如右修改） KPOINTS（不变） POTCAR（不变） POSCAR（不变）
NBANDS = 10 LORBIT = 10 EMIN = -10 EMAX = 25 NEDOS = 1000
12
结果分析
PBE： 0.50 eV
HSE06： 1.20eV
13
3
常用杂化泛函
B3LYP
适用于分子体系 The standard hybrid functional for molecules after Becke, Lee, Yang & Parr47, Vosko, Wilk & Nusair, Stephens, Devlin, Chabalowski & Frisch
5
半导体材料GGA-PBE与 HSE06泛函计算对比研究
6
半导体
• 禁带宽度是半导体十分重要的电子性质。 • 众所周知，普通的LDA和GGA方法计算带隙存在问题，一般低估1-2个电子伏特。解决的办法则是采用杂化泛函HSE 给出更为准确的禁带宽度。 PBE Si ZnS TiO2(anatase) 0.63eV 1.90eV 1.80eV HSE06 1.20eV 3.28eV 3.20eV 实验值 1.12eV 3.68eV 3.20eV

VASP上机练习讲解-杂化泛函

8
杂化泛函计算步骤
态密度、能带结构建议：
1. 结构优化（PBE） 2. 静态自洽scf计算（PBE）
*保留波函数和电荷密度
3. 静态自洽scf计算（HSE06）
*采用第2步得到的波函数，加快收敛速度 *保留波函数和电荷密度
4. 非自洽计算（HSE06）
*采用第3步得到的波函数和电荷密度
9
算例——Si
Si 应用领域：
太阳能电池电子元器件半导体。。。。。。
禁带宽度：
实验值为1.20eV
10

算例——Si
3. 静态自洽scf（HSE06）
创建HSE-scf文件夹： cp -r Si-scf Si-HSE-scf 修改输入文件： INCAR（如右修改） KPOINTS（不变） POTCAR（不变） POSCAR（不变）
SYSTEM = Si ISTART = 1 ICHARG = 0 PREC=Normal LREAL = .F. IBRION = -1 ISIF=2 NSW = 0 POTIM = 0.5 EDIFFG =-0.05 ENCUT = 320 eV NELM = 60 EDIFF = 0.1E-04 LCHARG = .T. LWAVE = .T. ISMEAR = -5 SIGMA = 0.2 ALGO = Damped LHFCALC = .TRUE. HFSCREEN = 0.2 TIME = 0.4 LMAXFOCK = 4 PRECFOCK = Normal
3
常用杂化泛函
B3LYP
适用于分子体系 The standard hybrid functional for molecules after Becke, Lee, Yang & Parr47, Vosko, Wilk & Nusair, Stephens, Devlin, Chabalowski & Frisch

2015源资培训班-VASP上机练习讲解(MedeA-LAMMPS-GIBBS-MOPAC模块的使用)

GIBBS
MedeA®——蒙特卡洛计算方法
超临界CO2流体中声速和密度计算
创建分子模型 MedeA-GIBBS
通过Monte Carlo计算能够获得的性质
Calculation of first order derivative of the thermodynamic potential (i.e. pressure, molar volume, enthalpy)
•OPLS-AA •PCFF •PCFF+ •COMPASS •CFF91 & CFF93 •CVFF •AUA-4 （仅用于Gibbs）
MedeA® LAMMPS-EAM
嵌入原子法（Embedded Atom Method, EAM）力场模拟是一种描述金属体系结构、力学性质、热性质的有效方法。支持计算多种金属体系的性质：结构、缺陷的结构和能量、力学性质及动力学性质（熔点等）。
t-mer
-357.90 1.45 8.29
MedeA®——半经验量化计算方法
UV-vis光谱预测
MedeA®——创建热固性材料模型
关键优势： •完全集成到MedeA® Flowcharts中，并且能够直接与以下模型结合：与MedeA® Amorphous Builder结合创建未经处理的原料结构与MedeA® LAMMPS结合生成动力学轨迹与其他性质计算模块结合，使用精确的力场来预测密度（shrinkage），力学性质和热导率 •在交联过程中，对材料特性进行严格检验：网状结构和凝胶点的演变粘结应力自动缺陷检测（避免非物质的环连锁） •研究有/没有外加溶剂的情况下，多种树脂和固化剂的结合
MedeA Molecular Buiห้องสมุดไป่ตู้der MedeA Polymer Builder

VASP经典学习教程-有用

VASP 学习教程太原理工大学量子化学课题组2012/5/25目录第一章Linux命令 (1)1.1 常用命令 (1)1.1.1 浏览目录 (1)1.1.2 浏览文件 (1)1.1.3 目录操作 (1)1.1.4 文件操作 (1)1.1.5 系统信息 (1)第二章SSH软件使用 (2)2.1 软件界面 (2)2.2 SSH transfer的应用 (3)2.2.1 文件传输 (3)2.2.2 简单应用 (3)第三章VASP的四个输入文件 (3)3.1 INCAR (3)3.2 KPOINTS (4)3.3 POSCAR (4)3.4 POTCAR (5)第四章实例 (5)4.1 模型的构建 (5)4.2 VASP计算 (8)4.2.1 参数测试 (8)4.2.2 晶胞优化(Cu) (13)4.2.3 Cu(100)表面的能量 (2)4.2.4 吸附分子CO、H、CHO的结构优化 (2)4.2.5 CO吸附于Cu100表面H位 (4)4.2.6 H吸附于Cu100表面H位 (5)4.2.7 CHO吸附于Cu100表面B位 (6)4.2.8 CO和H共吸附于Cu100表面 (7)4.2.9 过渡态计算 (8)第一章Linux命令1.1 常用命令1.1.1 浏览目录cd: 进入某个目录。

如：cd /home/songluzhi/vasp/CH4 cd .. 上一层目录；cd / 根目录；ls: 显示目录下的文件。

注：输入目录名时，可只输入前3个字母，按Tab键补全。

1.1.2 浏览文件cat：显示文件内容。

如：cat INCAR如果文件较大，可用：cat INCAR | more (可以按上下键查看) 合并文件：cat A B > C (A和B的内容合并，A在前，B在后) 1.1.3 目录操作mkdir：建立目录；rmdir：删除目录。

如：mkdir T-CH3-Rh1111.1.4 文件操作rm：删除文件；vi：编辑文件；cp：拷贝文件mv：移动文件；pwd：显示当前路径。

vasp做分子动力学

vasp做分子动力学的好处，由于vasp是近些年开发的比较成熟的软件，在做电子scf速度方面有较好的优势。

缺点：可选系综太少。

尽管如此，对于大多数有关分子动力学的任务还是可以胜任的。

主要使用的系综是NVT和NVE。

下面我将对主要参数进行介绍！一般做分子动力学的时候都需要较多原子，一般都超过100个。

当原子数多的时候，k点实际就需要较少了。

有的时候用一个k点就行，不过这都需要严格的测试。

通常超过200个原子的时候，用一个k点，即Gamma点就可以了。

INCAR：EDIFF 一般来说，用1E-4或者1E-5都可以，这个参数只是对第一个离子步的自洽影响大一些，对于长时间的分子动力学的模拟，精度小一点也无所谓，但不能太小。

IBRION=0 分子动力学模拟IALGO=48 一般用48，对于原子数较多，这个优化方式较好。

NSW=1000 多少个时间步长。

POTIM=3 时间步长,单位fs,通常1到3.ISIF=2 计算外界的压力.NBLOCK= 1 多少个时间步长，写一次CONTCAR，CHG和CHGCAR，PCDAT. KBLOCK=50 NBLOCK*KBLOCK个步长写一次XDATCAR.ISMEAR=-1 费米迪拉克分布.SIGMA =0.05 单位:电子伏NELMIN=8 一般用6到8,最小的电子scf数.太少的话,收敛的不好.LREAL=AAPACO=10 径向分布函数距离,单位是埃.NPACO=200 径向分布函数插的点数.LCHARG=F 尽量不写电荷密度,否则CHG文件太大.TEBEG=300 初始温度.TEEND=300 终态温度。

不设的话，等于TEBEG.SMASS -3 NVE ensemble；-1 用来做模拟退火；大于0 NVT 系综。

///////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////// 1)收敛判据的选择结构弛豫的判据一般有两种选择：能量和力。

2015源资培训班-VASP上机练习讲解(几何结构优化-表面、吸附)

Selective dynamics Direct
0.00000000 0.00000000 0.09914000 F F F 0.00000000 0.50000000 0.09914000 F F F 0.50000000 0.00000000 0.09914000 F F F 0.50000000 0.50000000 0.09914000 F F F 0.16667000 0.33333000 0.19828000 F F F 0.16667000 0.83333000 0.19828000 F F F 0.66667000 0.33333000 0.19828000 F F F 0.66667000 0.83333000 0.19828000 F F F -0.00020533 -0.00004234 0.38489174 T T T 0.00001920 0.50001702 0.38661440 T T T 0.50011017 -0.00005160 0.38497381 T T T 0.50008950 0.50022203 0.38491575 T T T 0.33338701 0.16667413 0.28884565 T T T 0.33079186 0.66543798 0.28974725 T T T 0.83459743 0.16928665 0.28973673 T T T 0.83468151 0.66531165 0.28971833 T T T
输入文件INCAR
！优化表面
！同Pd晶胞优化采用相同设置
提示： ISIF参数：晶胞优化取3，表面优化取2 ENCUT参数：由体系决定，可参考文献及 POTCAR中的值确定。
12
（3）优化Pd(111)表面

2015源资培训班-VASP上机练习讲解(几何结构优化-表面、吸附)

输ห้องสมุดไป่ตู้文件INCAR
！优化表面
！同Pd晶胞优化采用相同设置
提示： ISIF参数：晶胞优化取3，表面优化取2 ENCUT参数：由体系决定，可参考文献及 POTCAR中的值确定。
12
（3）优化Pd(111)表面
Pd111 1.0 5.63410000 0.00000000 0.00000000 -2.81704988 4.87927380 0.00000000 0.00000043 0.00000074 23.20050000
17
（6）Pd(111)吸附CO分子计算 Pd(111)-CO
SYSTEM = Pd111-CO-fcc ISTART = 0 ICHARG = 2 PREC=Normal LREAL = .F. IBRION = 2 ISIF=2 NSW = 100 POTIM = 0.5 EDIFFG =-0.05 对于在表面吸附分子，INCAR参数不变。
3
（1）对Pd晶胞进行结构优化
MedeA平台上建模：
晶格常数： a = b = c =3.86700 α=β=γ=90
（1）对Pd晶胞进行结构优化
SYSTEM = Pd ISTART = 0 ICHARG = 2 PREC=Normal LREAL = .F. IBRION = 2 ISIF=3 NSW = 100 POTIM = 0.5 EDIFFG = -0.05 ENCUT = 250 eV NELM = 60 EDIFF = 0.1E-04 LCHARG = .F. LWAVE = .F. ISMEAR = 1 SIGMA = 0.2
优化晶胞常数
！需要改变Pd的晶胞体积和晶格参数
！截断能根据相关文献或贋势确定，也可自己测试

2015源资培训班-VASP上机练习讲解 (MedeA-VASP模块)

– Clean all results – Start from fresh Input
• Restart
– Use existing results – Get files from completed tasks – Redo missing tasks
6
TaskServer 计算任务
7
JobServer vs TaskServer
• File Preferences
9
MedeA的基本设置
10
MedeA的基本设置
11
MedeA的基本设置
12
MedeA-VASP参数设置
13
Load VASP module
• Tools → VASP 5.3 → Run
14
Calculation——重要参数
计算类型
计算性质
15
Calculation——重要参数
– Step in calculating some property – Limited logic:
• STOP when X
– Generates input set for one or more code – Combines results
– input set for a code
8
MedeA的基本设置
通过VASP convergence功能够自动确定适用于目标体系计算的Cutoff和Kmeshing两个参数。
对两个参数进行不同取值，对目标体系反复计算，分析体系总能量变化趋势，当趋于恒定不变时，即为合适的参数取值。
36
Automated Convergence
37
Automated Convergence

(整理)VASP问题MicrosoftWord.

VASP 计算的过程遇到的问题1、VASP能够进行哪些过程的计算？怎样设置？我们平时最常用的研究方法是做单点能计算，结构优化、从头计算的分子动力学和电子结构相关性质的计算。

一般我们的研究可以按照这样的过程来进行如果要研究一个体系的最优化构型问题可以首先进行结构弛豫优化，然后对优化后的结构进行性质计算或者单点能计算。

如果要研究一个体系的热力学变化过程可以首先进行分子动力学过程模拟，然后在某个温度或压强下进行性质计算或者单点能计算。

如果要研究一个体系的热力学结构变化可以首先在初始温度下进行NVT计算，然后进行分子动力学退火，然后在结束温度下进行性质计算研究。

2、什么是单点能计算(single point energy)？如何计算？跟其它软件类似，VASP具有单点能计算的功能。

也就是说，对一个给定的固定不变的结构（包括原子、分子、表面或体材料）能够计算其总能，即静态计算功能。

单点能计算需要的参数最少，最多只要在KPOINTS文件中设置一下合适的K点或者在INCAR文件中给定一个截断能ENCUT就可以了。

还有一个参数就是电子步的收敛标准的设置EDIFF，默认值为EDIFF=1E-4，一般不需要修改这个值。

具体来说要计算单点能，只要在INCAR中设置IBRION=-1也就是让离子不移动就可以了。

3、什么是结构优化(structure optimization)？如何计算？结构优化又叫结构弛豫（structure relax），是指通过对体系的坐标进行调整，使得其能量或内力达到最小的过程，与动力学退火不同，它是一种在０Ｋ下用原子间静力进行优化的方法。

可以认为结构优化后的结构是相对稳定的基态结构，能够在实验之中获得的几率要大些（当然这只是理论计算的结果，必须由实验来验证）。

一般要做弛豫计算，需要设置弛豫收敛标准，也就是告诉系统收敛达成的判据（convergence break condition)，当系统检测到能量变化减小到一个确定值时例如EDIFFG=1E-3时视为收敛中断计算，移动离子位置尝试进行下一步计算。

vasp软件研究表面小分子的吸附解离遇到几个问题

vasp软件研究表⾯⼩分⼦的吸附解离遇到⼏个问题To Vasper：你们好。

我⽤vasp软件研究表⾯⼩分⼦的吸附解离遇到⼏个问题。

1 关于反应物和产物的结构，请问你们是如何构建的？（参考⽂献吗？）能不能介绍⼀下相关的经验，个⼈认为好的开端是成功的⼀半，所以需要更多的经验帮助。

2 关于结构的优化，能量收敛和⼒收敛的标准是否应该⽐默认值⾼，有利于过渡态的搜寻？3 关于结构虚频的处理，通过学习了解了消除虚频的⽅法--将对应原⼦的坐标加到原坐标上。

由于vasp的振动模式不能可视化，所以请问如何找到对应的原⼦？另外关于虚频，⼤家是如何处理的呢。

4 关于images的问题，最近利⽤脚本产⽣了2、4的POSCAR的⽂件，发现只有2的能跑起来，我的服务器是4个核的。

看别⼈发的贴：指定4个cpu同时计算，应该是1个cpu⼀个image 。

为什么我设置4个image跑不起来呢？？1.实验＋经验＋运⽓2.开始的时候可以较⼩，然后验证时再做精确点的计算4.VASP中和我个⼈的感觉是最后⽤1个image，收敛快⽽且可靠点，太多很难受的我是新⼿，分享⼀下体会吧。

不妥的地⽅请⾍友斧正之。

1.据说现在流⾏的过渡态算法多⽤CINEB，vasp⾃带的NEB也可以，但是镜像受⼒优化和势垒精确度以及收敛速度略逊于CINEB，lz可以google到其官⽅⽹站了解。

初始和终了的结构是局部能量最低的构型（vasp做弛豫收敛的构型），⾄于lz所关⼼的是从具体结构之间的过渡的化，⼀是猜测，⼆是⽂献吧。

基本出发点是能量趋向降低的构型。

2.DFT理论计算能量可能更准确，对⼒的计算由于是对能量再求导，涉及数值算法原因可能不准，所以收敛标准基本采⽤默认即可，有时适当提⾼（⼀个量级以内）也是可以的。

在合理的精度范围内讨论出合理的结果就达到⽬的了，这是师兄告我的。

基本上收敛精度⾼于默认值去跑的话，那就god bless you了。

3.虚频没有关注过。

只知道在鞍点位置才应该有⼀个虚频，属于鞍点具有的特性吧。

分子的几何构型优化计算

分子的几何构型优化计算分子的几何构型优化计算（2）Molecular Modelling Experiments (2)(Gaussian98)1.优化目的：对分子性质的研究是从优化而不是单点能计算开始。

这是因为我们认为在自然情况下分子主要以能量最低的形式存在。

只有能量最低的构型才能具有代表性，其性质才能代表所研究体系的性质。

在建模过程中，我们无法保证所建立的模型有最低的能量，所以所有研究工作的起点都是构型优化，要将所建立的模型优化到一个能量的极小点上。

只有找到合理的能够代表所研究体系的构型，才能保证其后所得到的研究结果有意义。

分子性质研究的一般模式:2 高斯中所用到的一些术语的介绍Gaussian98的界面2.1势能面在不分解的前提下，分子可以有很多个可能的构型，每个构型都有一个能量值，所有这些可能的结构所对应的能量值的图形表示就是一个势能面，势能面描述的是分子结构和其能量之间的关系，以能量和坐标作图。

根据分子中的原子数和相互作用形式，有可能是二维的，也有可能是多维的。

势能面上的每一个点对应一个具有一个能量的结构。

能量最低的点叫全局最小点，局域最小点是在势能面上某一区域内能量最小的点，一般对应着可能存在的异构体。

鞍点是势能面上在一个方向有极大值而在其他方向上有极小值的点，通常对应的都是过渡态。

优化的目的就是找到势能面上的最小点，因为这个点所对应的构型能量最低，是最稳定的。

2.2确定能量最小值构型优化就是找体系的最小点或鞍点。

能量的一阶导（也就是梯度，注意在数学中，一阶导表示着函数的变化趋势，一阶导为零就表明找到了极值点，这是确定最小值的数学基础）是零，这表明在这个点上的力也是零（因为梯度的负值是力）。

我们把势能面上这样的点称为静态点（也就是上面所说的极小点）。

所有成功的优化都会找到一个静态点，虽然有时找到的静态点并不是想要的静态点。

程序从输入的分子构型开始沿势能面进行优化计算，其目的是要找到一个梯度为零的点。

2015源资培训班-VASP上机练习讲解(+U体系)

Ce (III)Ce (IV) 二氧化铈 (Ceria, CeO2)
24
CeO2体系案例
CeO2 (111)表面
Ce7c O4c
O3c
Surface Science. 2013. 618: 140-147
25
CeO2 (111)表面空穴
次表层Ov 表层 Ov
Surface Science. 2013. 618: 140-147
28
CO与CeO2之间的电荷转移
ΔZ:+0.1Å 2nd neighbor Ce Ce1
Ce 1
1st neighbor Ce
Ce2
PDOS : 在VB和CB中间，出现了两个新的state。 CO2 complex 和一个Ce3+
PDOS : 新出现的两个state都是属于2个Ce 3+
CO2δ- 脱附的过程中，中间物种CO2δ-上的电子又会还给CeO2表面，局域到4f轨道上，促进CO2形成。
15
CeO2 态密度分析(U = 5 eV)
Ce 4f
2.72 eV
16
CeO2 能带结构
17
CeO2 态密度分析(不加U)
Ce 4f
1.80 eV
18
稀土CeO2缺陷体系
19
构建CeO2-1Ov 晶胞
InformaticA CeO2 P1 1Ov
Ov
20
CeO2 4f局域轨道的作用
12
scf-INCAR
初始参数： SYSTEM = CeO2 ISTART = 0 ICHARG = 2 PREC=Normal LREAL = .F. 离子部分： IBRION = -1 ISIF=2 NSW = 0 #POTIM = 0.5 EDIFFG = -0.05 ENCUT = 350 eV ALGO=Fast 电子部分 ISPIN = 2 ！ CeO2有spin电子 VOSKOWN=1 NELM = 200 （保证scf电子自洽完全收敛） EDIFF = 0.1E-04 LCHARG = .T. LWAVE = .T. ISMEAR = 0 SIGMA = 0.2 +U部分参数设置 LDAU = .TRUE. （打开+U设置） LDAUTYPE = 2 （默认值，U值由LDAUU-LDAUJ确定） LDAUL = -1 3 （-1：不加U；1-p轨道；2-d轨道；3-f轨道） LDAUU = 0 5.5 （O不加U，Ce的f轨道上=U， U值取5 （U-J） LDAUJ = 0 0.5 LMAXMIX = 6 (对+U体系，设置线性混合参数，针对f轨道，取6） 13

vasp学习

vasp学习vasp学习（内部资料）§1, Si 的优化和能带结构、态密度计算练习。

一, 基本流程。

1，建立一个Si的目录。

mkdir Si2, 准备四个输入文件：INCAR、POSCAR、KPOINTS、POTCAR。

INCAR: vasp输入控制文件。

POSCAR: 坐标文件。

包括原胞的基矢。

KPOINTS：k点选取。

POTCAR：原子的赝势。

1）INCAR文件的准备INCAR 输入文件：ISTART = 0ENCUT=400 ！该参数需要测试ICHARG = 2ISMEAR = -5EDIFF = 1.0E-06#EDIFFG = -0.001NSW = 0IBRION = -1ISIF = 22）, POSCAR 文件的准备。

这个可以从Material Stutio 建模得到。

点击File, 选择import Document, 在structure里找到Semiconductor,选择Si.msi。

即找到Si的结构。

输出原子坐标，在MS中点击Build-->symmetry-->primitive cell （对于已经是原胞的情况，这一步省略）在点击Build-->symmety->make P1.再点击file-->export,选择输出文件为Si.cif。

（必须选择cif格式）输出以后，用文本文档的方式打开Si.cif。

在Si.cif中看到这样几行，Si1 Si 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 Uiso 1.00Si2 Si 0.25000 0.25000 0.25000 0.00000 Uiso 1.00这就是Si的原胞中原子的坐标。

根据POSCAR需要进行编辑。

(在vi中可以用列模式进行编辑。

“Ctr+v”进入列模式，键盘上下左右箭头进行区域选择，“ctr+p”粘贴选中的内容，“d”删除选中的内容。

）原胞的基矢可以通过在MS中点击原胞的白色边框，在MS 的左侧的Properties 一栏中，将出现原胞的详细信息。

vasp做分子动力学

vasp做分子动力学的好处，由于vasp是近些年开发的比较成熟的软件，在做电子scf速度方面有较好的优势。

缺点：可选系综太少。

尽管如此，对于大多数有关分子动力学的任务还是可以胜任的。

主要使用的系综是NVT和NVE。

下面我将对主要参数进行介绍！一般做分子动力学的时候都需要较多原子，一般都超过100个。

当原子数多的时候，k点实际就需要较少了。

有的时候用一个k点就行，不过这都需要严格的测试。

通常超过200个原子的时候，用一个k点，即Gamma点就可以了。

IBRION=0 分子动力学模拟IALGO=48 一般用48，对于原子数较多，这个优化方式较好。

NSW=1000 多少个时间步长。

不设的话，等于TEBEG.SMASS -3 NVE ensemble；-1 用来做模拟退火；大于0 NVT 系综。

分子模型的构建及优化计算实验讲义

实验9 分子结构模型的构建及优化计算一、目的要求1．掌握Gaussian 和GaussView程序的使用。

2．掌握构建分子模型的方法，为目标分子设定计算坐标。

3．能够正确解读计算结果，采集有用的结果数据。

二、实验原理量子化学是运用量子力学原理研究原子、分子和晶体的电子结构、化学键理论、分子间作用力、化学反应理论、各种光谱、波谱和电子能谱的理论，以及无机、有机化合物、生物大分子和各种功能材料的结构和性能关系的科学。

Gaussian程序是目前最普及的量子化学计算程序，它可以计算得到分子和化学反应的许多性质，如分子的结构和能量、电荷密度分布、热力学性质、光谱性质、过渡态的能量和结构等等。

GaussView是一个专门设计的与Gaussian配套使用的软件，其主要用途有两个：构建Gaussian的输入文件；以图的形式显示Gaussian计算的结果。

本实验主要是借助于GaussView程序构建Gaussian的输入文件，利用Gaussian程序对分子的稳定结构和性质进行计算和分析。

三、软件与仪器1．软件：Gaussian03、GaussView计算软件，UltraEdit编辑软件。

2．仪器：计算机1台。

四、实验步骤1．利用GaussView程序构建Gaussian的输入文件打开GaussView程序，如图9-1所示，在GaussView中利用建模工具（View→Builder→），如图9-2所示，在程序界面元素周期表的位置处找到所需的元素，单击即可调入该元素与氢元素的化合物。

图9-1 GaussView打开时的界面图9-2点击Builder及双击图标后出现的元素周期表窗口图若要构建像乙烷这样的链状分子，需要先点击工具栏中的按钮，常见的链状分子就显示在新打开的窗口中，如图9-3所示。

图9-3 常见链状官能团窗口图若要构建像苯、萘等环状结构的分子结构，需要双击工具栏中的按钮，常见的环状有机分子就显示在新打开的窗口中，如图9-4所示。

vasp的分子动力学模拟

vasp的分子动力学模拟VASP 2010-01-15 02:26:36 阅读57 评论0 字号：大中小vasp做分子动力学的好处，由于vasp是近些年开发的比较成熟的软件，在做电子scf速度方面有较好的优势。

缺点：可选系综太少。

尽管如此，对于大多数有关分子动力学的任务还是可以胜任的。

主要使用的系综是NVT 和NVE。

下面我将对主要参数进行介绍！一般做分子动力学的时候都需要较多原子，一般都超过100个。

当原子数多的时候，k点实际就需要较少了。

有的时候用一个k点就行，不过这都需要严格的测试。

通常超过200个原子的时候，用一个k点，即Gamma点就可以了。

INCAR：EDIFF 一般来说，用1E-4 或者1E-5都可以，这个参数只是对第一个离子步的自洽影响大一些，对于长时间的分子动力学的模拟，精度小一点也无所谓，但不能太小。

IBRION=0 分子动力学模拟IALGO=48 一般用48，对于原子数较多，这个优化方式较好。

NSW=1000 多少个时间步长。

POTIM=3 时间步长,单位fs, 通常1到3.ISIF=2 计算外界的压力.NBLOCK= 1 多少个时间步长，写一次CONTCAR，CHG和CHGCAR，PCDAT. KBLOCK=50 NBLOCK*KBLOCK 个步长写一次XDATCAR.ISMEAR=-1 费米迪拉克分布.SIGMA =0.05 单位:电子伏NELMIN=8 一般用6到8, 最小的电子scf数.太少的话,收敛的不好.LREAL=AAPACO=10 径向分布函数距离, 单位是埃.NPACO=200 径向分布函数插的点数.LCHARG=F 尽量不写电荷密度,否则CHG文件太大.TEBEG=300 初始温度.TEEND=300 终态温度。

不设的话，等于TEBEG.SMASS -3 NVE ensemble;-1 用来做模拟退火。

大于0 NVT 系综。

【转】vasp的分子动力学模拟★★★★★★★★小木虫(金币+1):奖励一下，谢谢提供资源uuv2010(金币+1): 您是否可以做一个专题，详细讲讲怎么做？比如第一步需要干什么，第二步需要干什么，结果怎么分析……如果能做一个这样完整的专题就太好了，不知道您是否有兴趣？2011-07-13 18:20:12uuv2010(金币+1): 多谢提供资源2011-07-16 17:39:55uuv2010(金币+5, 1ST强帖+1): 多谢您的详细讲解！感谢就此专题与大家分享！2011-08-12 18:25:12vasp做分子动力学的好处，由于vasp是近些年开发的比较成熟的软件，在做电子scf速度方面有较好的优势。

vasp做大体系结构优化

Vasp对大体系的结构优化ENCUTvasp运行时间主要消耗在对角化上。

运行时间正比于NBANDS*NPLNW2，前者是能带数目，后者是平面波数目；由于NPLNW∝ENCUT3/2，故运行时间正比于ENCUT3。

运行时间也正比于NELECT3，电子数目三次方。

IALGO选择对角化算法：对于小体系，用IALGO=38（Davidson algorithm）；对于大体系，用IALGO=48（RMM-DIIS）。

可以设置ALGO=very fast or fast。

RMM-DIIS并行效率比Davidson algorithm高一些。

NPAR如果IALGO=38，则NPAR取1。

对IALGO=48，影响不是特别大，可选2或4，可选节点数，取值越大，内存占用越多。

并行效率总是低于线性叠加效率的，核越多并行效率越低。

所以对于一定核（如20），一定作业（如2个），同时算（每个作业10个核）比先后算（每个作业20个核）要更节约时间。

LREAL 控制赝势能量的非局域部分如何计算(k空间或实空间）。

大体系，如果用集群算，可以考虑让NPAR=节点的CPU数。

LREAL对k-空间，计算量正比于平面波数目(∝ENCUT3/2*a1*a2*a3)。

小于25个原子，可用K空间。

实空间计算依赖体系大小。

对大体系用LREAL = Auto or LREAL = .Ture. 。

KPAR设置KPAR为计算节点数或K点数。

KPAR用来设置K点的计算并行度。

每个K点用N/KPAR个核来计算，N为总核数。

核数很多时（>100)，这个参数的影响比较大。

NELECTNELECT= [real]DefaultNELECT = - (number of valence electrons) 价电子数NELECT = number of electrons 电子数Usually you should not set this line -- the number of electrons is determined automatically from POTCAR (ZVAL of the element) and POSCAR (number of the atoms of the respective atom type).通常这个参数是不需要手动设置的—电子数将自动的从POTCAR（元素的类型）和POSCAR中确定（每种类型原子数）If the number of electrons is not compatible不匹配with the number derived from来源于the valence化合价and the number of atoms a homogeneous均匀的、同类的background-charge is assumed.如果电子数与来源于化合价的电子数不一样，就假定这些数目的原子具有均匀的背景电荷。