最新VASP磁性计算总结篇
VASP使用总结
VASP使用总结VASP计算的理论及实践总结一、赝势的选取二、收敛测试1、VASP测试截断能和K 点2、MS测试三、结构弛豫四、VASP的使用流程(计算性质)1、VASP的四个输入文件的设置2、输出文件的查看及指令3、计算单电能(1) 测试截断能(2) 测试K点4、进行结构优化5、计算弹性常数6、一些常用指令一、赝势的选取VASP赝势库中分为:PP和PAW两种势,PP又分为SP(标准)和USPP(超软)。
交换关联函数分为:LDA(局域密度近似)和GGA(广义梯度近似)。
GGA 又分为PW91和PBE。
在VASP中,其中pot ,pot-gga是属于超软势(使用较少)。
Paw, paw-pbe ,和paw-gga是属于PAW。
采用较多的是PAW-pbe 和PAW-gga。
此外vasp 中的赝势分为几种,包扩标准赝势(没有下标的)、还有硬(harder)赝势(_h)、软(softer)赝势(_s), 所谓的硬(难以赝化),就是指该元素原子的截断动能比较大,假想的势能与实际比较接近,计算得到的结果准确,但比较耗时,难以收敛。
软(容易赝化),表示该元素原子的截断动能比较小,赝势模型比较粗糙,但相对简单,可以使计算很快收敛(比如VASP开发的超软赝势)。
即硬的赝势精度高,但计算耗时。
软的精度低,容易收敛,但节省计算时间。
另一种情况:如Gd_3,这是把f电子放入核内处理,对于Gd来说,f电子恰好半满。
所以把f电子作为价电子处理的赝势还是蛮好的(类似还有Lu,全满)。
(相对其他的4f元素来说,至于把f电子作为芯内处理,是以前对4f元素的通用做法。
计算结果挺好)常用的做法是:用两种赝势测试一下对自己所关心的问题的影响情况。
在影响不大的情况下,选用不含4f电子的赝势(即后缀是3),一来减少计算量,二来避免DFT对4f电子的处理。
【1.赝势的选择:vasp的赝势文件放在目录~/vasp/potentials 下,可以看到该目录又包含五个子目录pot pot_GGA potpaw potpaw_GGA potpaw_PBE ,其中每一个子目录对应一种赝势形式。
VASP使用总结
VASP计算的理论及实践总结一、赝势的选取二、收敛测试1、VASP测试截断能和K 点2、MS测试三、结构弛豫四、VASP的使用流程(计算性质)1、VASP的四个输入文件的设置2、输出文件的查看及指令3、计算单电能(1) 测试截断能(2) 测试K点4、进行结构优化5、计算弹性常数6、一些常用指令一、赝势的选取VASP赝势库中分为:PP和PAW两种势,PP又分为SP(标准)和USPP(超软)。
交换关联函数分为:LDA(局域密度近似)和GGA(广义梯度近似)。
GGA 又分为PW91和PBE。
在VASP中,其中pot ,pot-gga是属于超软势(使用较少)。
Paw, paw-pbe ,和paw-gga是属于PAW。
采用较多的是PAW-pbe 和PAW-gga。
此外vasp 中的赝势分为几种,包扩标准赝势(没有下标的)、还有硬(harder)赝势(_h)、软(softer)赝势(_s), 所谓的硬(难以赝化),就是指该元素原子的截断动能比较大,假想的势能与实际比较接近,计算得到的结果准确,但比较耗时,难以收敛。
软(容易赝化),表示该元素原子的截断动能比较小,赝势模型比较粗糙,但相对简单,可以使计算很快收敛(比如VASP开发的超软赝势)。
即硬的赝势精度高,但计算耗时。
软的精度低,容易收敛,但节省计算时间。
另一种情况:如Gd_3,这是把f电子放入核内处理,对于Gd来说,f电子恰好半满。
所以把f电子作为价电子处理的赝势还是蛮好的(类似还有Lu,全满)。
(相对其他的4f元素来说,至于把f电子作为芯内处理,是以前对4f元素的通用做法。
计算结果挺好)常用的做法是:用两种赝势测试一下对自己所关心的问题的影响情况。
在影响不大的情况下,选用不含4f电子的赝势(即后缀是3),一来减少计算量,二来避免DFT对4f电子的处理。
【1.赝势的选择:vasp的赝势文件放在目录~/vasp/potentials 下,可以看到该目录又包含五个子目录pot pot_GGA potpaw potpaw_GGA potpaw_PBE ,其中每一个子目录对应一种赝势形式。
VASP磁性计算总结篇
在线说明书整理出来的非线性磁矩和自旋轨道耦以下是从VASP合的计算说明。
非线性磁矩计算:和CHGCAR文件。
1)计算非磁性基态产生WAVECAR)然后INCAR中加上2ISPIN=2文件和CHGCAR11 !读取WAVECAR ICHARG=1 或LNONCOLLINEAR=.TRUE. MAGMOM=注意:①对于非线性磁矩计算,要在x, y 和 z方向分别加上磁矩,如MAGMOM = 1 0 0 0 1 0 !表示第一个原子在x方向,第二个原子的y方向有磁矩②在任何时候,指定MAGMOM值的前提是ICHARG=2(没有WAVECAR和CHGCAR文件)或者ICHARG=1 或11(有WAVECAR和CHGCAR文件),但是前一步的计算是非磁性的(ISPIN=1)。
磁各向异性能(自旋轨道耦合)计算:注意: LSORBIT=.TRUE. 会自动打开LNONCOLLINEAR= .TRUE.选项,且自旋轨道计算只适用于PAW赝势,不适于超软赝势。
.自旋轨道耦合效应就意味着能量对磁矩的方向存在依赖,即存在磁各向异性能(MAE),所以要定义初始磁矩的方向。
如下:LSORBIT = .TRUE.SAXIS = s_x s_y s_z (quantisation axis for spin)默认值: SAXIS=(0+,0,1),即x方向有正的无限小的磁矩,Z方向有磁矩。
要使初始的磁矩方向平行于选定方向,有以下两种方法:MAGMOM = x y z ! local magnetic moment in x,y,zSAXIS = 0 0 1 ! quantisation axis parallel to zorMAGMOM = 0 0 total_magnetic_moment ! local magnetic moment parallel to SAXIS (注意每个原子分别指定)SAXIS = x y z ! quantisation axis parallel to vector (x,y,z),如 0 0 1两种方法原则上应该是等价的,但是实际上第二种方法更精确。
vasp经验总结
POSCAR.sh chmod +x POSCAR.sh 改为可执行文件 ./POSCAR.sh 运行
VASP中,用Berry Phase的方法计算极化值
INCAR中要添加的参数: LCALCPOL=.TRUE. 打开计算Berry的开关 EDIFF=1E-6 精度 DIPOL=0.4 0.4 0.4 选取参考点,任意选的,但是不要和离子重合
BP计算极化过程中,Dipole设置问题
设置在计算离子的dipole时的参考点即设置 DIPOL(注意的是,它的 设置需要使得原子移动前后的原子都在这个参考点的一侧。比如这个例 子中 Al处于(0,0,0),As处于(0.25, 0.25, 0.25)位置,而将DIPOL设置为( 0.5, 0.5, 0.5)和(0.125, 0.125, 0.125)都是可以的,但是在考虑移动Al原子时,不要将
NELM = 40 # maximum of 40 electronic steps
杂化泛函的计算 --HF Functional
GGA=PS(选用的赝势文件为PBBEsol, =PE为PBE的方法) LHFCALC = .True. PRECFOCK = Normal # NKRED = 2 (设置此参数容易报错,不知为何) TIME = 0.4 HFSCREEN = 0.2 AEXX = 0.25 #the exact exchange is used
2、ALGO, IALGO, LDIAG If the self-consistency loop does not converge within 40 steps, it will probably not converge at all. In this case you should reconsider the tags IALGO, LDIAG, and the mixing-parameters. 一般情况下,或使用IALGO=48时遇到收敛问题的话,可以考虑设IALGO为38, 或设置ALGO=Normal or Fast (in VAS P.4.5 and later versions)。 Default ALGO = Normal 3、NELMDL NELMDL gives the number of non-selfconsistent steps at the beginning In some cases (for instance MD’s, or ionic relaxation) you might set NELMIN to a larger value (4 to 8)
个人非常好的VASP学习与总结
个人非常好的VASP学习与总结VASP(Vienna Ab initio Simulation Package)是一种用于计算材料电子结构和材料性质的第一性原理软件包。
它是由奥地利维也纳大学的Peter Blöchl教授和Jürgen Hafner教授等人开发的。
VASP广泛应用于材料科学、凝聚态物理、表面科学、催化化学等领域,并且已成为当前计算材料科学研究中的重要工具。
我的VASP学习与总结主要包括以下几个方面:一、理论基础在学习VASP之前,我首先了解了从头计算的理论基础。
这包括了量子力学、自旋极化的密度泛函理论、平面波基组和赝势等关键概念。
我通过阅读相关文献和教材,深入理解了这些理论基础,并通过编程实现了一些基本的从头计算算法,如Hartree-Fock法和密度泛函理论。
二、VASP软件架构和输入文件学习VASP的过程中,我详细了解了VASP的软件架构和输入文件的格式。
VASP的软件架构分为主程序和一系列的预处理工具、后处理工具和与其他软件的接口。
对于输入文件,我了解了INCAR文件中的各种参数,如体系的描述、计算方法、收敛准则等;POSCAR文件中的晶体结构描述;KPOINTS文件中的k点网格描述等。
我还学习了如何使用VASP进行周期性边界条件下的能带计算、电子密度计算和弛豫力计算等。
三、VASP计算结果的解析和可视化VASP计算得到的结果需要进一步解析和可视化。
我学习了使用一些常用的后处理工具,如VASP可视化工具、VESTA和XCrysDen等,来分析和可视化VASP计算的结果。
这些工具可以帮助我理解晶体结构、电子能带结构以及电荷分布等。
四、VASP参数优化和计算效率为了得到准确的计算结果,我尝试了调整VASP计算中的一些参数,如波函数截断、k点密度、能量收敛准则等,以获得更准确的计算结果。
此外,我还学习了使用并行计算技术来提高VASP计算的效率,如MPI和OpenMP等,并了解了VASP在高性能计算集群上的使用方法。
vasp在计算磁性的实例和讨论
兄弟,问3个问题1,vasp在计算磁性的时候,oszicar中得到的磁矩和outcar中得到各原子磁矩之和不一致,在投稿的是否曾碰到有审稿人质疑,对于这个不一致你们一般是怎么解释的了?2,另外,磁性计算应该比较负责。
你应该还使用别的程序计算过磁性,与vasp结果比较是否一致,对磁性计算采用的程序有什么推荐。
ps:由于曾使用vasp和dmol算过非周期体系磁性,结构对磁性影响非常大,因此使用这两个程序计算的磁性要一致很麻烦。
还不敢确定到底是哪个程序可能不可靠。
3,如果采用vasp计算磁性,对采用的方法和设置有什么推荐。
1,OSZICAR中得到的磁矩是OUTCAR中最后一步得到的总磁矩是相等的。
总磁矩和各原子的磁矩(RMT球内的磁矩)之和之差就是间隙区的磁矩。
因为有间隙区存在,不一致是正常的。
2,如果算磁性,全电子的结果更精确,我的一些计算结果显示磁性原子对在最近邻的位置时,PAW与FPLAW给出的能量差不一致,在长程时符合的很好。
虽然并没有改变定性结论。
感觉PAW似乎不能很好地描述较强耦合。
我试图在找出原因,主要使用exciting和vasp做比较。
计算磁性推荐使用FP-LAPW, FP-LMTO, FPLO很吸引人(不过是商业的),后者是O(N)算法。
3,使用vasp计算磁性,注意不同的初始磁矩是否收敛为同一个磁矩。
倒没有特别要注意的地方,个人认为。
归根结底,需要一个优秀的交换关联形式出现VASP计算是否也是像计算DOS和能带一样要进行三步(结构优化,静态自洽计算,非自洽计算),然后看最后一步的出的磁矩呢?一直想计算固体中某个原子的磁矩,根据OUTCAR的结果似乎不能分析,因为它里面总磁矩跟OSZICAR的值有一定的差别,据说是OUTCAR中只考虑WS半径内磁矩造成的。
最近看到一个帖子说是可以用bader电荷分析方法分析原子磁矩。
如法炮制之后发现给出的总磁矩与OSZICAR的结果符合的甚好,可是觉得没有根据,有谁知道这样做的依据吗,欢迎讨论!设置ISPIN=2计算得到的态密度成为自旋态密度。
VASP计算方法
V ASP计算方法总结1 静态计算计算方法:IBRION = -1NSW = 02 结构优化计算方法:①只进行离子弛豫IBRION = 2ISIF = 2②块体晶格参数优化IBRION = 2ISIF = 3③二维材料晶格参数优化3 表面能计算方法:1) 块体晶体晶格参数优化;静态计算;得能量Eb 2) 优化的块体切slab ;静态计算;得Es1 3) 将slab 模型离子弛豫;静态计算;得Es24) γ = (Es1 – N *(Eb / n ))/ 2A + (Es2 – Es1)/ A 计算步骤:4 功函数计算方法:1) 块体晶格参数优化;切slab 模型;离子弛豫 2) 修改INCAR (LVHAR = .TRUE.);静态计算 3) W = Ve - EF表面能1strustatic2slab 3optislabstatic计算步骤:5 吸附能计算方法:1) 块体和二维材料(D)晶格参数优化 2) 块体切slab ;构建slab 吸附模型3) slab 吸附模型去slab ;二维材料离子弛豫;静态计算 4) slab 吸附模型去二维材料;slab 离子弛豫;静态计算 5) slab 吸附模型离子弛豫;静态计算 6) E abs = E metal-D – E metal – E D 计算步骤:表面能1strustatic2slab3optislabstaticworkfunction吸附能1strustatic 2slab static 3slabDstatic6 差分电荷密度计算方法: 1) 完成吸附能计算2) Slab 吸附模型静态计算时得ρab3) Slab 吸附模型CONTCAR 去slab ;二维材料静态计算得ρa 4) Slab 吸附模型CONTCAR 去二维材料;slab 静态计算得ρb 5) △ρ = ρab – ρa – ρb 计算步骤:7 DOS计算方法: 1) 模型优化完成2) 自洽计算得到CHGCAR (DOS 文件夹下) ISMEAR = -5 LCHARG = .TRUE.吸附能1strustatic 2slabstatic3slabD staticDchargeslabcharge小密度k点(总k点>4)3)非自洽计算得到vasprun.xml(PDOS文件夹下)ISMEAR = -5ISTART = 1ICHARG = 11LORBIT = 11NEDOS = 1000大密度k点计算步骤:DOS PDOS8 能带计算计算方法:1)模型优化完成2)自洽计算得到CHGCAR(同上)ISMEAR = -5LCHARG = .TRUE.小密度k点(总k点>4)3)非自洽计算得到vasprun.xml(BAND文件下)a)INCARISMEAR ≠-5ISTART = 1ICHARG = 11LORBIT = 11NEDOS = 1000大密度k点NBANDS可适当增大b)KPOINTS写syml文件(用pand.x时,E-fermi得重写);gk.x一下计算步骤:DOS PDOS BAND。
(完整word版)VASP使用总结
VASP计算的理论及实践总结一、赝势的选取二、收敛测试1、VASP测试截断能和K 点2、MS测试三、结构弛豫四、VASP的使用流程(计算性质)1、VASP的四个输入文件的设置2、输出文件的查看及指令3、计算单电能(1)测试截断能(2) 测试K点4、进行结构优化5、计算弹性常数6、一些常用指令一、赝势的选取VASP赝势库中分为:PP和PAW两种势,PP又分为SP(标准)和USPP(超软)。
交换关联函数分为:LDA(局域密度近似)和GGA(广义梯度近似)。
GGA又分为PW91和PBE.在VASP中,其中pot ,pot—gga是属于超软势(使用较少)。
Paw,paw—pbe ,和paw-gga 是属于PAW.采用较多的是PAW-pbe 和PAW—gga。
此外vasp 中的赝势分为几种,包扩标准赝势(没有下标的)、还有硬(harder)赝势(_h)、软(softer)赝势(_s), 所谓的硬(难以赝化),就是指该元素原子的截断动能比较大,假想的势能与实际比较接近,计算得到的结果准确,但比较耗时,难以收敛。
软(容易赝化),表示该元素原子的截断动能比较小,赝势模型比较粗糙,但相对简单,可以使计算很快收敛(比如VASP 开发的超软赝势)。
即硬的赝势精度高,但计算耗时。
软的精度低,容易收敛,但节省计算时间。
另一种情况:如Gd_3,这是把f电子放入核内处理,对于Gd来说,f电子恰好半满。
所以把f电子作为价电子处理的赝势还是蛮好的(类似还有Lu,全满)。
(相对其他的4f元素来说,至于把f电子作为芯内处理,是以前对4f元素的通用做法。
计算结果挺好)常用的做法是:用两种赝势测试一下对自己所关心的问题的影响情况。
在影响不大的情况下,选用不含4f电子的赝势(即后缀是3),一来减少计算量,二来避免DFT对4f电子的处理。
【1.赝势的选择:vasp的赝势文件放在目录~/vasp/potentials 下,可以看到该目录又包含五个子目录pot pot_GGA potpaw potpaw_GGA potpaw_PBE ,其中每一个子目录对应一种赝势形式。
[实用参考]VASP使用总结
VASP计算的理论及实践总结一、赝势的选取二、收敛测试1、VASP测试截断能和K点2、MS测试三、结构弛豫四、VASP的使用流程(计算性质)1、VASP的四个输入文件的设置2、输出文件的查看及指令3、计算单电能(1)测试截断能(2)测试K点4、进行结构优化5、计算弹性常数6、一些常用指令一、赝势的选取VASP赝势库中分为:PP和PAW两种势,PP又分为SP(标准)和USPP (超软)。
交换关联函数分为:LDA(局域密度近似)和GGA(广义梯度近似)。
GGA 又分为PW91和PBE。
在VASP中,其中pot,pot-gga是属于超软势(使用较少)。
Paw,paw-pbe,和paw-gga是属于PAW。
采用较多的是PAW-pbe和PAW-gga。
此外vasp中的赝势分为几种,包扩标准赝势(没有下标的)、还有硬(harder)赝势(_h)、软(softer)赝势(_s),所谓的硬(难以赝化),就是指该元素原子的截断动能比较大,假想的势能与实际比较接近,计算得到的结果准确,但比较耗时,难以收敛。
软(容易赝化),表示该元素原子的截断动能比较小,赝势模型比较粗糙,但相对简单,可以使计算很快收敛(比如VASP开发的超软赝势)。
即硬的赝势精度高,但计算耗时。
软的精度低,容易收敛,但节省计算时间。
另一种情况:如Gd_3,这是把f电子放入核内处理,对于Gd来说,f电子恰好半满。
所以把f电子作为价电子处理的赝势还是蛮好的(类似还有Lu,全满)。
(相对其他的4f元素来说,至于把f电子作为芯内处理,是以前对4f元素的通用做法。
计算结果挺好)常用的做法是:用两种赝势测试一下对自己所关心的问题的影响情况。
在影响不大的情况下,选用不含4f电子的赝势(即后缀是3),一来减少计算量,二来避免DFT对4f电子的处理。
【1.赝势的选择:vasp的赝势文件放在目录~/vasp/potentials下,可以看到该目录又包含五个子目录potpot_GGApotpawpotpaw_GGApotpaw_PBE,其中每一个子目录对应一种赝势形式。
用VASP计算磁性体系的ISPIN设置问题
发信人: valenhou (AAA), 信区: Gaussian
标题: Re: 有人用V ASP算过磁性体系吗?
发信站: BBS 大话西游站(Tue Jun 3 09:43:22 2003), 转信
你说的是对的。
计算体系的磁性,第一步就是要让ISPIN=2。
如果要进一步考虑具体的磁序,在设置MAGMON等等参数。
如果只指定了ISPIN=2,而没有去设置MAGMON,则这种情况是计算体系的铁磁性,此时
每个原子的MAGMON都相等,默认值为1。
【在hsg221 (升仙啦) 的大作中提到: 】
是不是就是说,如果我算一个体系,不是反铁磁也不是亚铁磁,就直接
ISPIN=2就可以了,不用管MAGMON?
【在valenhou (AAA) 的大作中提到: 】
: 你想哪几个原子指定有初始磁矩,值可正可负,单位为波尔磁矩ub。
: 一般设置MAGMON是在考虑反铁磁或亚铁磁情况下。
VASP使用总结
VASP使用总结VASP(Vienna Ab initio Simulation Package)是一款基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算软件,主要用于材料科学和凝聚态物理领域的计算。
它提供了丰富的功能和工具,可以用于模拟和研究各种材料的物理和化学性质。
以下是对VASP使用的总结:1.输入文件的准备在进行VASP计算之前,首先需要准备好输入文件。
VASP使用的输入文件包括POSCAR、INCAR、POTCAR等。
POSCAR文件用于定义晶体结构和原子坐标,INCAR文件用于定义计算参数和设置计算方法,POTCAR文件用于定义原子的赝势。
2.材料结构的优化VASP可以通过结构优化计算来确定材料的最稳定结构。
结构优化计算通过改变原子位置和晶胞大小,寻找最低能量的结构。
可以使用ISIF 参数来设置优化类型,如禁止移动原子、禁止改变晶胞大小等。
3.能带结构的计算VASP可以计算材料的能带结构,从而提供关于能带轨道和能带间隙的信息。
能带结构计算需要先进行结构优化计算,然后再进行自洽计算和能带计算。
可以通过设置KPOINTS和NBANDS参数来控制计算的精度和效率。
4.密度状态的计算VASP可以计算材料的密度状态,包括电荷密度、电荷分布和电子态密度等。
通过密度状态计算,可以了解材料的电子结构和性质。
可以通过设置LSORBIT、IALGO和NPAR等参数来控制计算的模式和效率。
5.势能面的计算VASP可以计算材料的势能面,并通过构建势能面图像来显示材料的稳定性和反应性。
势能面计算需要进行结构优化计算,然后通过改变原子位置和晶胞大小来势能面上的最低能量和结构。
6.热力学性质的计算VASP可以通过计算自由能、热容和热膨胀系数等热力学性质来了解材料的热稳定性和热响应。
热力学性质的计算需要进行结构优化计算和自洽计算,然后使用VASP提供的工具和脚本进行热力学性质的分析和计算。
7.计算结果的解析和可视化VASP提供了丰富的工具和脚本,可以用于解析和可视化计算结果。
vasp经验总结
首先,判断一个体系是否有可能存在极化 1.看晶胞所属的群是否是极化群,磁性有影响时要考虑进去。 MS查看对称性,找到所对应的群。 http://homepage.univie.ac.at/nikos.pinotsis/spacegroup.html#14 找到对应的点群 铁电体物理,钟维烈著,P651。附录一,30个晶体点群。 10个极性点群是非常有可能产生极化的,11个非极性中兴对称群是可能有 极化的,11个中心对称点群是没有极化的。
最后可以将.cif的文件放到vesta里面。 导出.vasp的文件,就能放到vasp中运算 了
Partial charge density(PCD)计算-VASP
/blog/static/2094090822012892478779/ 定义: Partial charge density计算或称为Band decomposed charge density计算,即计算 特定的某个(或某些)k点和本征值(这些k点和本征值是相互对应的)所对应的本征波函 数的平方(也就是电荷密度)。 第一种Partial Charge分析的INCAR ISTART = 1 ICHARG = 1 LPARD=.TRUE. IBAND= 20 21 22 23 KPUSE= 1 2 3 4 LSEPB=.TRUE. LSEPK=.TRUE.
此段从别处复制的,侵删
加真空-用MS
1.Build-surface-Cleave surface (0 0 1)指沿c方向加真空层,要 是在其他方向上加对应修改一 下就可 点击Cleave就行
2.Build-Crystal-Build Vacuum Slab Vacuum thickness就是真空层的厚度 点击 Build 即可
VASP使用总结
VASP计算的理论及实践总结一、赝势的选取二、收敛测试1、VASP测试截断能和K 点2、MS测试三、结构弛豫四、VASP的使用流程(计算性质)1、VASP的四个输入文件的设置2、输出文件的查看及指令3、计算单电能(1) 测试截断能(2) 测试K点4、进行结构优化5、计算弹性常数6、一些常用指令一、赝势的选取VASP赝势库中分为:PP和PAW两种势,PP又分为SP(标准)和USPP(超软)。
交换关联函数分为:LDA(局域密度近似)和GGA(广义梯度近似)。
GGA 又分为PW91和PBE。
在VASP中,其中pot ,pot-gga是属于超软势(使用较少)。
Paw, paw-pbe ,和paw-gga是属于PAW。
采用较多的是PAW-pbe 和PAW-gga。
此外vasp 中的赝势分为几种,包扩标准赝势(没有下标的)、还有硬(harder)赝势(_h)、软(softer)赝势(_s), 所谓的硬(难以赝化),就是指该元素原子的截断动能比较大,假想的势能与实际比较接近,计算得到的结果准确,但比较耗时,难以收敛。
软(容易赝化),表示该元素原子的截断动能比较小,赝势模型比较粗糙,但相对简单,可以使计算很快收敛(比如VASP开发的超软赝势)。
即硬的赝势精度高,但计算耗时。
软的精度低,容易收敛,但节省计算时间。
另一种情况:如Gd_3,这是把f电子放入核内处理,对于Gd来说,f电子恰好半满。
所以把f电子作为价电子处理的赝势还是蛮好的(类似还有Lu,全满)。
(相对其他的4f元素来说,至于把f电子作为芯内处理,是以前对4f元素的通用做法。
计算结果挺好)常用的做法是:用两种赝势测试一下对自己所关心的问题的影响情况。
在影响不大的情况下,选用不含4f电子的赝势(即后缀是3),一来减少计算量,二来避免DFT对4f电子的处理。
【1.赝势的选择:vasp的赝势文件放在目录~/vasp/potentials 下,可以看到该目录又包含五个子目录pot pot_GGA potpaw potpaw_GGA potpaw_PBE ,其中每一个子目录对应一种赝势形式。
【Selected】VASP使用总结.docx
VASP计算的理论及实践总结一、赝势的选取二、收敛测试1、VASP测试截断能和A点2、MS测试三、结构弛豫四、VASP的使用流程(计算性质)1、VASP的四个输入文件的设置2、输出文件的查看及指令3、计算单电能(1)测试截断能(2)测试A点4、进行结构优化5、计算弹性常数6、一些常用指令一、赝势的选取VASP赝势库中分为:PP和PAW两种势,PP又分为SP(标准)和USPP (超软)。
交换关联函数分为:LDA(局域密度近似)和GGA(广义梯度近似)。
GGA 又分为PW91和PBE。
在VASP中,其中pot,pot-gga是属于超软势(使用较少)。
Paw,paw-pbe,和paw-gga是属于PAW。
采用较多的是PAW-pbe和PAW-gga。
此外vasp中的赝势分为几种,包扩标准赝势(没有下标的)、还有硬(harder)赝势(_h)、软(softer)赝势(_s),所谓的硬(难以赝化),就是指该元素原子的截断动能比较大,假想的势能与实际比较接近,计算得到的结果准确,但比较耗时,难以收敛。
软(容易赝化),表示该元素原子的截断动能比较小,赝势模型比较粗糙,但相对简单,可以使计算很快收敛(比如VASP开发的超软赝势)。
即硬的赝势精度高,但计算耗时。
软的精度低,容易收敛,但节省计算时间。
另一种情况:如Gd_3,这是把f电子放入核内处理,对于Gd来说,f电子恰好半满。
所以把f电子作为价电子处理的赝势还是蛮好的(类似还有Lu,全满)。
(相对其他的4f元素来说,至于把f电子作为芯内处理,是以前对4f元素的通用做法。
计算结果挺好)常用的做法是:用两种赝势测试一下对自己所关心的问题的影响情况。
在影响不大的情况下,选用不含4f电子的赝势(即后缀是3),一来减少计算量,二来避免DFT对4f电子的处理。
【1.赝势的选择:vasp的赝势文件放在目录~/vasp/potentials下,可以看到该目录又包含五个子目录potpot_GGApotpawpotpaw_GGApotpaw_PBE,其中每一个子目录对应一种赝势形式。
VASP遇到小总结问题
VASP 计算的过程遇到的问题01、第一原理计算的一些心得(1)第一性原理其实是包括基于密度泛函的从头算和基于Hartree-Fock自洽计算的从头算,前者以电子密度作为基本变量(霍亨伯格-科洪定理),通过求解Kohn-Sham方程,迭代自洽得到体系的基态电子密度,然后求体系的基态性质;后者则通过自洽求解Hartree-Fock 方程,获得体系的波函数,求基态性质;评述:K-S方程的计算水平达到了H-F水平,同时还考虑了电子间的交换关联作用。
(2)关于DFT中密度泛函的Functional,其实是交换关联泛函包括LDA,GGA,杂化泛函等等一般LDA为局域密度近似,在空间某点用均匀电子气密度作为交换关联泛函的唯一变量,多数为参数化的CA-PZ方案;GGA为广义梯度近似,不仅将电子密度作为交换关联泛函的变量,也考虑了密度的梯度为变量,包括PBE,PW,RPBE等方案,BLYP泛函也属于GGA;此外还有一些杂化泛函,B3LYP等。
(3)关于赝势在处理计算体系中原子的电子态时,有两种方法,一种是考虑所有电子,叫做全电子法,比如WIEN2K中的FLAPW方法(线性缀加平面波);此外还有一种方法是只考虑价电子,而把芯电子和原子核构成离子实放在一起考虑,即赝势法,一般赝势法是选取一个截断半径,截断半径以内,波函数变化较平滑,和真实的不同,截断半径以外则和真实情况相同,而且赝势法得到的能量本征值和全电子法应该相同。
赝势包括模守恒和超软,模守恒较硬,一般需要较大的截断能,超软势则可以用较小的截断能即可。
另外,模守恒势的散射特性和全电子相同,因此一般红外,拉曼等光谱的计算需要用模守恒势。
赝势的测试标准应是赝势与全电子法计算结果的匹配度,而不是赝势与实验结果的匹配度,因为和实验结果的匹配可能是偶然的。
(4)关于收敛测试(a)Ecut,也就是截断能,一般情况下,总能相对于不同Ecut做计算,当Ecut增大时总能变化不明显了即可;然而,在需要考虑体系应力时,还需对应力进行收敛测试,而且应力相对于Ecut的收敛要比总能更为苛刻,也就是某个截断能下总能已经收敛了,但应力未必收敛。
如何用vasp计算铁磁,反铁磁,顺磁
如何用vasp计算铁磁,反铁磁,顺磁如何用V ASP计算铁磁、反铁磁和顺磁顺磁,意味进行non-spin polarized的计算,也就是ISPIN=1。
铁磁,意味进行spin-polarized的计算,ISPIN=2,而且每个磁性原子的初始磁矩设置为一样的值,也就是磁性原子的MAGMOM设置为一样的值。
对非磁性原子也可以设置成一样的非零值(与磁性原子的一样)或零,最后收敛的结果,非磁性原子的local磁矩很小,快接近0,很小的情况,很可能意味着真的是非磁性原子也会被极化而出现很小的local磁矩。
反铁磁,也意味着要进行spin-polarized的计算,ISPIN=2,这是需采用反铁磁的磁胞来进行计算,意味着此时计算所采用的晶胞不再是铁磁计算时的最小原胞。
比如对铁晶体的铁磁状态,你可以采用bcc的原胞来计算,但是在进行反铁磁的Fe计算,这是你需要采用sc 的结构来计算,计算的晶胞中包括两个原子,你要设置一个原子的MAGMOM为正的,另一个原子的MAGMOM设置为负,但是它们的绝对值一样。
因此在进行反铁磁的计算时,应该确定好反铁磁的磁胞,以及磁序,要判断哪种磁序和磁胞是最可能的反铁磁状态,那只能是先做好各种可能的排列组合,然后分别计算这些可能组合的情况,最后比较它们的总能,总能最低的就是可能的磁序。
同样也可以与它们同铁磁或顺磁的进行比较。
了解到该材料究竟是铁磁的、还是顺磁或反铁磁的。
亚铁磁,也意味要进行spin-polarized的计算,ISPIN=2,与反铁磁的计算类似,不同的是原子正负磁矩的绝对值不是样大。
非共线的磁性,那需采用专门的non-collinear的来进行计算,除了要设置ISPIN,MAGMOM的设置还需要指定每个原子在x,y,z方向上的大小。
这种情况会复杂一些。
举个例子来说,对于Mn-Cu(001)c(2x2)这种体系,原胞里面有2个Mn原子,那么你直接让两个Mn原子的MAGMOM的绝对值一样,符号相反就可以了,再加上ISPIN=2。
VASP经验小结
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
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
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以下是从VASP在线说明书整理出来的非线性磁矩和自旋轨道耦合的计算说明。
非线性磁矩计算:1)计算非磁性基态产生WAVECAR和CHGCAR文件。
2)然后INCAR中加上ISPIN=2ICHARG=1 或11 !读取WAVECAR和CHGCAR文件LNONCOLLINEAR=.TRUE.MAGMOM=注意:①对于非线性磁矩计算,要在x, y 和z方向分别加上磁矩,如MAGMOM = 1 0 0 0 1 0 !表示第一个原子在x方向,第二个原子的y 方向有磁矩②在任何时候,指定MAGMOM值的前提是ICHARG=2(没有WAVECAR和CHGCAR文件)或者ICHARG=1 或11(有WAVECAR和CHGCAR文件),但是前一步的计算是非磁性的(ISPIN=1)。
磁各向异性能(自旋轨道耦合)计算:注意:LSORBIT=.TRUE. 会自动打开LNONCOLLINEAR= .TRUE.选项,且自旋轨道计算只适用于PAW赝势,不适于超软赝势。
自旋轨道耦合效应就意味着能量对磁矩的方向存在依赖,即存在磁各向异性能(MAE),所以要定义初始磁矩的方向。
如下:LSORBIT = .TRUE.SAXIS = s_x s_y s_z(quantisation axis for spin)默认值:SAXIS=(0+,0,1),即x方向有正的无限小的磁矩,Z方向有磁矩。
要使初始的磁矩方向平行于选定方向,有以下两种方法:MAGMOM = x y z ! local magnetic moment in x,y,zSAXIS = 0 0 1 ! quantisation axis parallel to zorMAGMOM = 0 0 total_magnetic_moment ! local magnetic moment parallel to SAXIS (注意每个原子分别指定)SAXIS = x y z !quantisation axis parallel to vector (x,y,z),如 0 0 1两种方法原则上应该是等价的,但是实际上第二种方法更精确。
第二种方法允许读取已存在的WAVECAR(来自线性或者非磁性计算)文件,并且继续另一个自旋方向的计算(改变SAXIS 值而MAGMOM保持不变)。
当读取一个非线性磁矩计算的WAVECAR时,自旋方向会指定平行于SAXIS。
计算磁各向异性的推荐步骤是:1)首先计算线性磁矩以产生WAVECAR 和CHGCAR文件(注意加入LMAXMIX)。
2)然后INCAR中加入:LSORBIT = .TRUE.ICHARG = 11 ! non selfconsistent run, read CHGCAR!或 ICHARG ==1 优化到易磁化轴,但此时应提高EDIFF的精度LMAXMIX = 4 ! for d elements increase LMAXMIX to 4, f: LMAXMIX = 6 ! you need to set LMAXMIX already in the collinear calculationSAXIS = x y z ! direction of the magnetic field 如0 0 1NBANDS = 2 * number of bands of collinear run !grep NBANDS OUTCAR ISYM=0 !switch off symmetry (ISYM=0) when spin orbit coupling is selectedGGA_COMPAT=.FALSE. ! it improves the numerical precision of GGA for non collinear calculationsLORBMOM=.TRUE. !计算轨道磁矩继续计算,VASP会读取WAVECAR 和CHGCAR将自旋量子化方向(磁场方向)平行于SAXIS方向。
最后可以比较各个方向磁矩时能量的不同。
注意:第二步使用自洽计算(ICHARG=1)原则上也是可以的,但是初始平行于SAXIS的磁场发生旋转,直到达到基态,如平行于易磁化轴,但这个过程会很慢且能量变化很小,而且如果收敛标准不是很严格的话,自洽计算会在未达到基态就停止。
注意: VASP的输入输出的磁矩和类自旋量都会按照这个SAXIS方向,包括INCAR中的MAGMOM行,OUTCAR和PROCAR文件中的总磁矩和局域磁矩,WAVECAR中的类自旋轨道和CHGCAR中的磁性密度。
MAGMOM-tag:http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/MAGMOM_tag.html#incar-magmom LNONCOLLINEAR:http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/LNONCOLLINEAR_tag.htmlLSORBIT-tag http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/LSORBIT_tag.html问题:①第一步线性计算得到WAVECAR 和CHGCAR文件,必须是静态计算的WAVECAR 和CHGCAR文件吗?动态优化的可不可以?静态计算需要使用NUPDOWN 锁定磁矩吗?②进行非线性磁矩或自旋轨道耦合计算的时候,结构需不需要重新优化?我现在的做法是:先加入LMAXMIX = 4结构优化,然后仍然使用LMAXMIX = 4静态计算(ICHARG=2,LWAVE=.TRUE.,LCHARG=.TRUE.),然后进行高收敛标准的静态的soc自洽计算来考虑soc的影响,也不知对不对。
spin-orbit计算求助!最近用spin-orbit计算体系的磁性总是出错,现将计算过程中的一些问题和疑惑贴出来,求大虾解答:1. 用spin-orbit与spin-polarizedINCAR文件的不同有哪些?除了需要加LSORBIT=.TRUE.SAXIS =X Y ZNBANDS变为共线的两倍,MAGMON也变为xyz方向之外需不需要加GGA_COMPAT=.FALSE.ISYM =0呢?(这是在VASP手册上看到的)2.自旋量子轴SAXIS =X Y Z 应该怎么设置啊?应该与体系晶格结构有关,轴的设置应该根据实空间晶格设置呢,还是根据倒空间晶格设置呢,求举例!3.根据VASP手册上提供的方法,计算spin-orbit之前应该先计算共线情况下的WAVECAR 和CHGCAR,然后再开始spin-orbit的计算。
但是我在计算的时候导入之前计算的WAVECAR和CHGCAR,计算总会出错,不知道是什么原因?是不是应该计算非共线情况下的WAVECAR和CHGCAR,然后再计算spin-orbit 呢?4.计算spin-orbit需不需要使用超胞呢?(掺杂或者不掺杂的情况下)使用超胞的计算结果该怎么分析呢?5.计算spin-orbit对赝势(譬如GGA-PBE等)有没有要求,对算法(譬如ALGO=Normal、ALGO=Damped等),对计算精度等有没有要求?回答1.ISYM =0在打开SO时要加,用GGA交换泛函时需要用GGA_COMPAT=.FALSE.改善精度。
2. SAXIS和MAGMOM有两种常用设置,手册上有介绍,默认是0 0 1方向,是相对实空间笛卡尔坐标系的。
一种是SAXIX为0 0 1方向,此时MAGMOM为任意方向,另外一种是MAGMOM均为0 0 z或0 0 -z方向,SAXIX为任意方向,第二种允许读取先前存在的共线或非共线电荷密度和波函数,且精度更高。
3. 导入之前计算的WAVECAR和CHGCAR出错原因是KPOINTS在SO打开时对称性发生变化。
你可以用SO生成的IBZKPT,然后拷贝为KPOINTS,重新计算WAVECAR和CHGCAR,然后再读取就可以了。
4. 不需要用超胞!5. SO只支持PAW赝势,对精度要求高,能量精度EDIFF一般为10^-7eV.2)SOC版本:cp makefile.mpi makefile.soc在makefile.soc修改CPP =$(CPP_) -DMPI -DHOST=\"LinuxIFC\" -DIFC \-DCACHE_SIZE=5000 -DPGF90 -Davoidalloc -DNGZhalf \-DMPI_BLOCK=262144 -Duse_collective -DscaLAPACK \-DRPROMU_DGEMV -DRACCMU_DGEMV中去掉-DNGZhalf然后make -f makefile.soc 得到vasp ,并mv vasp vasp.mpi.soc.nebMAE(磁各向异性能)-非共线磁矩计算SYSTEM = Fe/GraLREAL= AutoALGO=FastIALGO=48ISYM = 0ISTART = 1ICHARG = 11ENCUT = 500NPAR=2ISMEAR = 0 ; SIGMA = 0.2GGA=91; VOSKOWN=1GGA_COMPAT=.FALSE.ISPIN=2#MAGMOM=1*5 2*0 1*4LORBIT = 11LNONCOLLINEAR=.TRUE.LSORBIT=.TRUELORBMOM=.TRUESAXIS= 0 0 1MAGMOM=0 0 0 0 0 0 0 0 4 LMAXMIX = 4IBRION =2LWAVE=.F; LCHARG=.FEDIFF = 1E-5 ; EDIFFG = -0.001。