VASP遇到小总结问题
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
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出错信息及解决方法
Vasp出错信息及解决方法使用vasp的过程中难免会出现一些警告、报错信息,现在将这样的信息和一些解决办法列出来。
欢迎大家一起讨论,把解决问题的办法记录下来,让我们在一起解决问题中前行。
欢迎补充~讨论~1.warning:the distance between some ions is very small一种可能的错误是因为:在poscat中的坐标类型(Direct 或者 car)没有顶格写(也就是说开头空格),如果你是笛卡尔坐标的话,它会识别为direct坐标,从而出现这样的警告。
2.WARNING: CHECK: NIOND is too smalldyna.F中的NIOND 默认值是 256,如果体系中的原子数大于256时将出现这个警告信息。
所以解决办法就是:将 NIOND 的值改成一个大于你计算体系的原子数,然后重新编译一下。
3.ERROR: there must be 1 or 3 items on line 2 of POSCARFORTRAN STOP造成这个错误的原因是上传POSCAR文件的时候是windows的格式,传到unix 系统下造成回车符不对。
最简单的解决方法为:试着在unix下直接写一个。
或者dos2unix filename4.VASP计算出现Segmentation Fault而终止运算在makefile中 FFLAGS 后面添加-heap-arrays,例如:FFLAGS = -FR -lowercase -assume byterecl -heap-arrays5.WARNING: aliasing errors must be expected set NGX to 154 to avoid them WARNING: aliasing errors must be expected set NGY to 158 to avoid them WARNING: aliasing errors must be expected set NGZ to 126 to avoid themaliasing errors are usually negligible using standard VASP settingsand one can safely disregard these warnings当设置PREC=LOW,NORMAL时会出现这样的警告信息,当PREC=high和accurate时就没有了,或者直接将NGX,NGY,NGZ设置成警告信息中给出的数值即可。
VASP自旋轨道耦合计算错误汇总
VASP自旋轨道耦合计算错误汇总自旋轨道耦合是描述电子自旋和轨道运动之间相互作用的物理概念。
在VASP计算中,自旋轨道耦合是通过GGA+U方法处理的,但在实际计算中可能会出现一些错误。
下面是一些可能导致VASP自旋轨道耦合计算错误的原因及解决方案的汇总。
1.参数设置错误:在VASP计算中,轨道耦合的计算需要将INCAR文件中的参数设置正确。
首先,需要将ISPIN参数设置为2,以便考虑自旋极化。
其次,需要通过LDAU参数将自旋-轨道耦合效应的影响引入计算中。
在计算过程中,可以尝试不同的U值,并观察计算结果的变化。
2.缺乏足够的k点网格:自旋轨道耦合计算需要在倒空间中计算,因此需要足够高的k点网格密度。
如果k点网格密度过低,可能会导致计算结果不准确。
解决方法是增加k点网格密度,可以通过增加KPOINTS文件中的MP或MONKHORST参数来实现。
3.收敛条件设定不合理:VASP计算中,自旋轨道耦合的计算需要满足一定的收敛条件。
如果计算结果不收敛,则可能需要调整计算过程中的一些参数。
可以尝试增加ENCUT参数来提高计算精度,减小EDIFF参数来提高计算收敛性。
同时,还可以尝试改变电荷密度和波函数的混合策略,选择更合适的算法来解决计算问题。
4.初始结构选择不合理:不合理的初始结构选择可能导致计算结果不准确。
建议根据实验已知的结构或先前的计算结果来选择初始结构,并合理设置INCAR文件中的ISIF参数来优化结构。
5.系统对称性的处理错误:自旋轨道耦合计算过程中,VASP通常假设系统具有一定的对称性,因此在计算中会利用结构的对称性进行优化。
如果对称性处理错误,可能会导致计算结果的不准确。
建议在计算前进行空间群和点群对称性的分析,并在INCAR文件中正确设置ISYM参数来处理对称性。
总之,VASP自旋轨道耦合计算错误的原因有很多,可能是参数设置错误、收敛条件设定不合理、初始结构选择不合理、系统对称性处理错误等。
vasp经验总结
加U(LMCO为例)
LDAU=.TRUE. LDAUTYPE=2 #The simplified (rotationally invariant) approach to the LSDA+U
#specifies the l-quantum number for which the on-site LDAUL= -1 2 2 -1 interaction is added (-1=no on-site terms added, 1= p, 2= d, 3= f, Default: LDAUL=2)
bnd000.dat文件的第一列数据是k点距离的绝对值,第二列数据是以 Ferim level为参考的本征值。
简立方的高对称点
能量本征值文件EIGENVAL
第一行,前三个整数无意义,第四个整数,如果是2, 表 示是自旋极化的计算,如果是1, 表示非自旋极化的计算。
60 60 1 1 0.1158924E+02 0.5522500E-09 0.2280000E-08 0.5522500E-09 0.5000000E-15 1.000000000000000E-004 第2至5行的数据含义不大明确,可以不管它。 CAR YFTO 492 32 300 第6行的数据表示:第一个数表示体系总的价电子数目,第二个数 表示的计算能带时总的k点数目,第三个数表示的是计算能带时计 算了多少条能带。 0.3742002E-15 0.1262379E-14 0.3742002E-15 0.1388889E-01 1 -46.511682 第8行的前三个数是k点的坐标,第四个数是相 2 -46.511280 应k点的权重。 3 -46.451176 4 -46.449273 第9行给出的是该k点对应的本征值的序号(即第几 5 -46.199455 条能带),及相应的本征值。 6 -46.197355
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•性原理其实是包括基于密度泛函的从头算和基于Hartree-Fock 洽计算的从头算,前者以电了密度作为基本变量(霍亨伯格-科洪定理),通过求解Kolm-Sham方程,迭代自洽得到体系的基态电了密度,然后求体系的基态性质:后考则通过自洽求解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,同时还考虑了电了间的交换关联作用。
(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•般LDA为局域密度近似,在空间某点用均匀电了•气密度作为交换关联泛函的唯•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『•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.PWRPBE等方案,BLYP泛函也属于GGA:此外还有•些杂化泛函,B3LYP等。
(3)关于膜势在处理计算体系中原f的电了态时,有两种方法,•种是考虑所有电/,叫做全电了法,比如WIEN2K 中的FLAPW方法(线性缀加平面波);此外还有•种方法是只考虑价电(,而把芯电了和原(核构成离f实放在•起考虑,即晦势法,•般膊势法是选取•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,而且禰势法得到的能量本征值和全电子法应该相同。
鹰势包括模守恒和超软,模守恒较皱,-般需要较人的截断能,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了相同,因此•般红外,拉曼等光谱的计算需要用模守恒势。
馥势的测试标准应是腹势与全电f法计算结果的匹配度,而不是膻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,•般情况下,总能相对于不同Ecut做计算,当Ecut增人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,也就是某个藏断能下总能已经收敛了,但应力未必收敛。
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出错信息及解决方法
Vasp出错信息及解决方法使用vasp的过程中难免会出现一些警告、报错信息,现在将这样的信息和一些解决办法列出来。
欢迎大家一起讨论,把解决问题的办法记录下来,让我们在一起解决问题中前行。
欢迎补充~讨论~1.warning:the distance between some ions is very small一种可能的错误是因为:在poscat中的坐标类型(Direct 或者 car)没有顶格写(也就是说开头空格),如果你是笛卡尔坐标的话,它会识别为direct坐标,从而出现这样的警告。
2.WARNING: CHECK: NIOND is too smalldyna.F中的NIOND 默认值是 256,如果体系中的原子数大于256时将出现这个警告信息。
所以解决办法就是:将 NIOND 的值改成一个大于你计算体系的原子数,然后重新编译一下。
3.ERROR: there must be 1 or 3 items on line 2 of POSCARFORTRAN STOP造成这个错误的原因是上传POSCAR文件的时候是windows的格式,传到unix 系统下造成回车符不对。
最简单的解决方法为:试着在unix下直接写一个。
或者dos2unix filename4.VASP计算出现Segmentation Fault而终止运算在makefile中 FFLAGS 后面添加-heap-arrays,例如:FFLAGS = -FR -lowercase -assume byterecl -heap-arrays5.WARNING: aliasing errors must be expected set NGX to 154 to avoid them WARNING: aliasing errors must be expected set NGY to 158 to avoid them WARNING: aliasing errors must be expected set NGZ to 126 to avoid themaliasing errors are usually negligible using standard VASP settingsand one can safely disregard these warnings当设置PREC=LOW,NORMAL时会出现这样的警告信息,当PREC=high和accurate时就没有了,或者直接将NGX,NGY,NGZ设置成警告信息中给出的数值即可。
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运行中常见错误的解决
vasp运⾏中常见错误的解决有时,VASP在电⼦⾃洽计算的中间步骤中会出现如下的错误WARNING: DENTET: can't reach specified precisionNumber of Electrons is NELECT = 196.0137087990377RMM: 7 -0.461353114525E+03 0.15540E+03 -0.29356E+02 6562 0.456E+01BRMIX: very serious problemsthe old and the new charge density differold charge density: 195.99999 new 196.013700.758E+01RMM: 8 -0.228026134405E+03 0.23333E+03 -0.10404E+02 4963 0.286E+01BRMIX: very serious problemsthe old and the new charge density differold charge density: 196.01370 new 195.999990.376E+01出现此警告(DENTET)的原因是因为⽆法通过tetrahedron⽅法得到⾜够精确的费⽶能级。
也就是将态密度积分到费⽶⾯的电⼦数和体系的价电⼦数⽬不⼀致。
可以尝试采⽤以下⽅法得以解决此问题:a)选择另⼀种布⾥渊区内的积分⽅法(改变ISMEAR)VASP计算中Sub-Space-Matrix is not hermitian in DAV的错误我在计算界⾯体系时候,其他计算条件不变,仅改变了⼀些k格点数,就⼀直提⽰如下的错误:DAV: 13 -0.242323773333E+03 0.98155E+02 -0.87140E+01 48832 0.949E+01BRMIX: very serious problemsthe old and the new charge density differold charge density: 252.00012 new 252.299790.809E+01DAV: 14 -0.392866843695E+03 -0.15054E+03 -0.76122E+01 50857 0.731E+01BRMIX: very serious problemsthe old and the new charge density differold charge density: 252.29979 new 252.482570.484E+01WARNING: Sub-Space-Matrix is not hermitian in DAV 90.133520549894753WARNING: Sub-Space-Matrix is not hermitian in DAV 17495.153990161108WARNING: Sub-Space-Matrix is not hermitian in DAV 60.250235927490523WARNING: Sub-Space-Matrix is not hermitian in DAV 91876.75162244581解决办法只需调整AMIX, BMIX的值,把他们设置⼩⼀些。
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。
【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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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,BL YP泛函也属于GGA;此外还有一些杂化泛函,B3L YP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。
(b)K-point,即K网格,一般金属需要较大的K网格,采用超晶胞时可以选用相对较小的K网格,但实际上还是要经过测试。
(5)关于磁性一般何时考虑自旋呢?举例子,例如BaTiO3中,Ba、Ti和O分别为+2,+4和-2价,离子全部为各个轨道满壳层的结构,就不必考虑自旋了;对于BaMnO3中,由于Mn+3价时d 轨道还有电子,但未满,因此需考虑Mn的自旋,至于Ba和O则不必考虑。
其实设定自旋就是给定一个原子磁矩的初始值,只在刚开始计算时作为初始值使用,具体的可参照磁性物理。
(6)关于几何优化包括很多种了,比如晶格常数和原子位置同时优化,只优化原子位置,只优化晶格常数,还有晶格常数和原子位置分开优化等等。
在PRL一篇文章中见到过只优化原子位置,晶格常数用实验值的例子(PRL 100, 186402 (2008));也见到过晶格常数先优化,之后固定晶格常数优化原子位置的情况;更多的情况则是Full geometry optimization。
一般情况下,也有不优化几何结构直接计算电子结构的,但是对于缺陷形成能的计算则往往要优化。
(7)关于软件软件大致分为基于平面波的软件,如CASTEP、PWSCF和ABINIT等等,计算量大概和体系原子数目的三次方相关;还有基于原子轨道线性组合的软件(LCAO),比如openmx,siesta,dmol等,计算量和体系原子数目相关,一般可模拟较多原子数目的体系。
V ASP是使用赝势和平面波基组,进行从头量子力学分子动力学计算的软件包,它基于CASTEP 1989版开发。
V AMP/V ASP中的方法基于有限温度下的局域密度近似(用自由能作为变量)以及对每一MD步骤用有效矩阵对角方案和有效Pulay混合求解瞬时电子基态。
这些技术可以避免原始的Car-Parrinello方法存在的一切问题,而后者是基于电子、离子运动方程同时积分的方法。
离子和电子的相互作用超缓Vanderbilt赝势(US-PP)或投影扩充波(PAW)方法描述。
两种技术都可以相当程度地减少过渡金属或第一行元素的每个原子所必需的平面波数量。
力与张量可以用V AMP/V ASP很容易地计算,用于把原子衰减到其瞬时基态中。
02、V ASP程序的亮点:1. V ASP使用PAW方法或超软赝势,因此基组尺寸非常小,描述体材料一般需要每原子不超过100个平面波,大多数情况下甚至每原子50个平面波就能得到可靠结果。
2. 在平面波程序中,某些部分代码的执行是三次标度。
在V ASP中,三次标度部分的前因子足可忽略,导致关于体系尺寸的高效标度。
因此可以在实空间求解势的非局域贡献,并使正交化的次数最少。
当体系具有大约2000个电子能带时,三次标度部分与其它部分可比,因此V ASP可用于直到4000个价电子的体系。
3. V ASP使用传统的自洽场循环计算电子基态。
这一方案与数值方法组合会实现有效、稳定、快速的Kohn-Sham方程自洽求解方案。
程序使用的迭代矩阵对角化方案(RMM-DISS和分块Davidson)可能是目前最快的方案。
4. V ASP包含全功能的对称性代码,可以自动确定任意构型的对称性。
5. 对称性代码还用于设定Monkhorst-Pack特殊点,可以有效计算体材料和对称的团簇。
Brillouin区的积分使用模糊方法或四面体方法。
四面体方法可以用Blöchl校正去掉线性四面体方法的二次误差,实现更快的k点收敛速度。
03、V ASP 5.2的新功能:1. 大规模并行计算需要较少的内存。
2. 加入新的梯度校正泛函AM05和PBEsol;用标准PBE POTCAR文件提供新泛函;改善了单中心处理。
3. 离子位置和格矢中加入有限差分,从而得到二阶导,用于计算原子间力常数和声子(需要超晶胞近似),和弹性常数。
计算中自动考虑对称性。
4. 离子位置和静电场中加入线性响应,从而得到二阶导,用于计算原子间力常数和声子(需要超晶胞近似),Born有效电荷张量,静态介电张量(电子和离子贡献),内应变张量,压电张量(电子和离子贡献)。
线性响应只能用于局域和半局域泛函。
5. 精确的非局域交换和杂化泛函:Hartree-Fock方法;杂化泛函,特别是PBE0和HSE06;屏蔽交换;(实验性的)简单模型势GW-COHSEX,用于经验的屏蔽交换内核;(实验性的)杂化泛函B3L YP。
6. 通过本征态求和计算含频介电张量:使用粒子无关近似,或通过GW的随机相近似。
可用于局域,半局域,杂化泛函,屏蔽交换,和Hartree-Fock。
7. 完全含频GW,速度达到等离子极点模型:单发G0W0;在G和W中迭代本征矢直至自洽;(实验性的)迭代G(也可以选W)本征矢的自洽GW;(实验性的)对相关能使用RPA 近似的GW总能量;用LDA计算G和W的顶点校正(局域场效应),仅能用于非自旋极化的情况;(实验性的)W的多体顶点校正,仅能用于非自旋极化的情况。
8. 实验性的功能:用TD-HF和TD-杂化泛函求解Cassida方程(仅能用于非自旋极化的Tamm-Dancoff近似);GW顶点的Bethe-Salpeter(仅能用于非自旋极化的Tamm-Dancoff近似)。
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。
EDIFFG这个值可以为负,例如EDIFFG=-0.02,这时的收敛标准是当系统发现所有离子间作用力都小于给定的数值,如0.02eV/A时视为收敛而中断。
弛豫计算主要有两种方式:准牛顿方法(quasi-Newton RMM-DIIS)和共轭梯度法(CG)两种。
准牛顿方法计算速度较快,适合于初始结构与平衡结构(势能面上全局最小值)比较接近的情况,而CG方法慢一些,找到全局最小的可能性也要大一些。
选择方法为IBRION=1时为准牛顿方法而IBRION=2时为CG方法。
具体来说要做弛豫计算,设置IBRION=1或者2就可以了,其它参数根据需要来设置。
NSW是进行弛豫的最大步数,例如设置NSW=100,当计算在100步之内达到收敛时计算自动中断,而100步内没有达到收敛的话系统将在第100步后强制中止(平常计算步数不会超过100步,超过100步可能是计算的体系出了问题)。
参数通常可以从文献中发现,例如收敛标准EDIFFG等。
有的时候我们需要一些带限制条件的弛豫计算,例如冻结部分原子、限制自旋的计算等等。
冻结部分原子可以在POSCAR文件中设置selective dynamic来实现。
自旋多重度限制可以在INCAR中以NUPDOWN选项来设置。