VASP经典学习教程,有用
[实用参考]VASP经典学习教程
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V ASP学习教程太原理工大学量子化学课题组20PP/5/25太原目录第一章LinuG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V ASP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 V ASP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LinuG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/CH4cd..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：catINCAR如果文件较大，可用：catINCAR|more(可以按上下键查看) 合并文件：catAB>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：mkdirT-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的使用入门
vasp >log &
在VASP所计算得到的总能都是扣去了计算原子的参考组态时得到的能量， 也就是POTCAR中EATOM的值.计算后得到查看OUTCAR文件中的 “energy without entropy”之后的能量值。这个值一般要在1meV～10meV 之间。
对单个原子的计算
计算完后的结果分析
atom 15.00 1.00000 .00000 .00000 .00000 1.00000 .00000 .00000 .00000 1.00000 1 Direct 0 0 0
INCAR
SYSTEM = Al: atom ENCUT = 250.00 eV NELMDL = 5 ISMEAR = 0; SIGMA=0.1
FORCE on cell =-STRESS in cart. coord. units (eV/reduce length): Direction X Y Z XY YZ ZX -------------------------------------------------------------------------------------Alpha Z 0.02 0.02 0.02 Ewald -4.09 -4.09 -4.09 0.00 0.00 0.00 Hartree 9.08 9.08 9.08 0.00 0.00 0.00 E(xc) -6.86 -6.86 -6.86 0.00 0.00 0.00 Local -26.63 -26.63 -26.63 0.00 0.00 0.00 n-local 20.58 20.58 20.58 0.00 0.00 0.00 augment -5.33 -5.33 -5.33 0.00 0.00 0.00 Kinetic 13.23 13.23 13.23 0.00 0.00 0.00 ------------------------------------------------------------------------------------Total 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 in kB 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 external pressure = 0.00 kB Pullay stress = 0.00 kB
1-VASP计算教程第一课-认识VASP的输入和输出
V ASP计算教程第一课认识V ASP的输入和输出课程目标：通过计算孤立氧原子的能量，初步认识V ASP的输入和输出。
课程正文：一、V ASP的输入文件（lecture1-01）V ASP的基本输入文件共有四个：POSCAR，INCAR，KPOINTS，POTCAR。
其中POSCAR是结构文件（计算的体系是什么）；INCAR是参数文件（怎么计算）；KPOINTS是K点文件，决定了在体系的哪些点进行计算；POTCAR是赝势文件，包含了相应体系的元素的基本信息。
1、POSCAR以孤立氧原子为例，创建相应的结构文件。
V ASP要求计算的结构必须是周期体系，因此我们的结构可以描述为“一个足够大的晶胞（盒子）中存在一个氧原子”，之所以强调“足够大”，是因为晶胞具有周期性，晶胞足够大，氧原子之间的相互作用才可以忽略不计。
POSCAR文件内容如下：----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 O atom2 1.03 8.00 0.00 0.004 0.00 8.00 0.005 0.00 0.00 8.006 O7 18 Cartesian9 0.00 0.00 0.00---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 在这里，灰色背景及其中的数字为行号，POSCAR文件中并不包含。
其中，第1行的“O atom”是体系的名称，可以根据个人的喜好进行命名（如可以替换为isolated O，single O atom，one Oxygen atom等），方便对计算任务的记忆与理解，不同的命名不会影响计算；第2行的“1.0”为晶格的缩放系数，第3到5行是晶格在xyz坐标系中三个方向的基矢长度，基矢长度乘以晶格的缩放系数即为晶胞的大小，因此通过这四行参数，我们构建了一个晶格长度为8.00 Å的正方形晶胞。
个人非常好的VASP学习与总结
精析V ASP目录第一章LINUX命令11.1 常用命令11.1.1 浏览目录11.1.2 浏览文件11.1.3 目录操作11.1.4 文件操作11.1.5 系统信息1第二章SSH软件使用22.1 软件界面22.2 SSH transfer的应用32.2.1 文件传输32.2.2 简单应用3第三章VASP的四个输入文件33.1 INCAR 33.2 KPOINTS 43.3 POSCAR 43.4 POTCAR 5第四章实例54.1 模型的构建54.2 VASP计算84.2.1 参数测试（VASP）参数设置这里给出了赝势、ENCUF、K点、SIMGA一共四个参数。
是都要验证吗？还是只要验证其中一些？84.2.2 晶胞优化(Cu) 134.2.3 Cu(100)表面的能量144.2.4 吸附分子CO、H、CHO的结构优化154.2.5 CO吸附于Cu100表面H位174.2.6 H吸附于Cu100表面H位184.2.7 CHO吸附于Cu100表面B位194.2.8 CO和H共吸附于Cu100表面204.2.9 过渡态计算21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。
如：rm INCAR rm a* (删除以a开头的所有文件)rm -rf abc (强制删除文件abc)tar：解压缩文件。
VASP经典学习教程有用
VASP经典学习教程有用VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种用于固体材料计算的第一性原理计算软件包。
它使用密度泛函理论和平面波基组进行计算，可以预测材料的结构、能带、力学性质等基本属性。
本文将介绍VASP的经典学习教程，帮助初学者快速入门。
1.VASP的安装与基本操作-输入文件和输出文件：介绍VASP的常用输入文件和输出文件，以及它们的格式和含义。
-运行VASP计算：教授如何编写VASP运行脚本，以及如何使用命令行界面运行VASP计算。
2.VASP的输入参数和设置-INCAR文件：介绍VASP的主要输入文件INCAR的各种参数和选项，如体系的外部压力、电子迭代的收敛准则等。
-POTCAR文件：讲解VASP的赝势文件POTCAR的作用和用法，以及如何选择合适的赝势。
-KPOINTS文件：讲解KPOINTS文件对计算结果的影响，以及如何选择合适的K点网格。
3.VASP的基本计算-结构优化计算：教授如何进行结构优化计算，寻找稳定的材料晶格参数和原子位置。
-能带计算：讲解如何计算材料的能带结构，以及如何分析能带图和带隙。
-DOS计算：介绍如何计算材料的态密度，以及如何分析态密度图和能带图。
4.VASP的高级计算-弛豫计算：讲解如何进行离子和电子的同时弛豫计算，得到材料的稳定结构和力学性质。
-嵌入原子计算：介绍如何在材料中嵌入原子，并计算嵌入原子的相互作用能。
-软件接口和后处理：讲解VASP与其他软件（如VASPKIT、VESTA等）的接口，以及如何进行后处理分析。
5.VASP的实际应用-表面计算：介绍如何计算材料的表面能和表面形貌。
-催化剂计算：讲解如何通过VASP计算催化剂的吸附能和反应能垒，以预测其催化活性。
-界面计算：讲解如何计算材料的界面能和界面结构。
通过以上内容，初学者可以掌握VASP的基本原理和使用方法，并能在实际应用中进行一些基本的材料计算。
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基本原理(入门必看)
]
(4.21)
15
4.6 Kohn-Sham方程
利用LDA式(4.19), 能量泛函写为：
E[n' ] Ts[n' ] v(r)n' (r)dr (4.22)
1 2
n '( r ) n '( r ') rr'
drdr'
n' (r) xc[n' (r)]dr
上式考虑另一个电子密度n’(r)。然后求E[n’]对n’的变分 δE[n’] /δn’为最小。相当于改变n’(r) 使E[n’] E[n]。 先求Ts[n’]:
外部势
)
U
1 2
r
1 r
)
(r
))
(r
))
(
r
))
(r
)drdr
(4.1) (4.2) (4.3）
(4.4)
电子密度算符 nˆ(r) ˆ (r)ˆ (r)
(4.5)
电子密度分布n(r)是nˆ(r) 的期待值：
n(r) (, nˆ(r)) （即 nˆ(r) ） (4.6) 9
我们将在第五章详细介绍
LDA，本章只直接引用以便建
立Kohn-Sham方程。
Prof. L.J.Sham
1992
14
局域密度近似（LDA）
LDA: 对于缓变的n(r) 或/和高电子密度情况，可采用如下近似：
Exc[n] n(r) xc[n(r)]dr
(4.19)
xc[n(r)] 是交换关联能密度。它可以从均匀自由电子气的理 论结果得到。对于不同的r, 有不同的n(r) .相应的有
Vasp入门+实例
0.6 0.5
DOS
0.4 0.3 0.2 0.1 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
Energy
(4). 做非自洽计算, 求电子结构
• 修改INCAR文件: 将参数ICHARG设为 11 • 修改KPOINTS输入文件
• 运行VASP程序,从输出文件EIGENVAL中提出电子结构
� 1� a1 � a ( i � 2 � 1� a2 � a ( i � 2 � � a3 � ck
第一原理电子结构计算程序：VASP
• 程序原理
• 输入文件
• 输出文件 • 应用
输入文件
POTCAR KPOINTS POSCAR INCAR
Choosing POTCAR file LDA GGA PAW_LDA PAW_GGA PAW_PBE(VASP4.5)
pseudopotentail file Brillouin zone sampling structural data steering parameters
POSCAR输入文件: 原胞中的原子位置
Diamond Si 3.9 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 1 Direct 0.0 0.0 0.0
基矢的公因子
基矢a1 基矢a2
基矢a3 原胞中的原子个数 坐标系选为基矢构成的坐标系
基矢坐标系下原子的位置
� 1 � � a1 � a( j � k ) 2 � 1 � � a2 � a(i � k ) 2 � 1 � � a3 � a(i � j ) 2
1
0
-1
0 0.07 0.14 0.21 0.28 0.34 0.41 0.48 0.55
vasp基本原理(入门必看)
A
2
2。地位和作用
• 近几年来，DFT同分子动力学方法相结合， 有许多新发展；
• 在材料设计、合成、模拟计算和评价诸多方 面有明显的进展；
• 已成为计算凝聚态物理、计算材料科学和计 算量子化学的重要基础和核心技术；
• 在工业技术领域的应用开始令人关注。
A
3
4.2 DFT的优点
• 它提供了第一性原理或从头算的计算框架。 在这个框架下可以发展各式各样的能带计 算方法。
(4.10)
EE [v(r)v(r)n ](r)dr
或者 E E[v(r)v(r)n ](r)dr
(4.11)
可见(4.10)与(4.11)相互矛盾。表明v’(r) 不可能产生同样的n(r) . 所以v(r) 是n(r) 的唯一泛函。由于v(r) 决定整个H, 即系统的基态 能量是n(r) 的唯一泛函。
同理，T和U也是n(r) 的唯一泛函。可定义：
F [n (r) ]( ,(T U ) )
(4.12)
式(4.12)是一个普适函数，适于任何粒子系和任何外部势。于是 整个系统的基态能量泛函可写为：
E [n (r) ] v(r)n (r)d A rF [n (r)] (4.13) 11
Hohenberg-Kohn定理－II
一种用电子密度分布n( r)作为基本变量，研究多粒子 体系基态性质的新理论。
W. Kohn 荣获1998年Nobel 化学奖
• 自从20世纪60年代（1964）密度泛函理论（DFT） 建立并在局域密度近似（LDA）下导出著名的Kohn －Sham (沈呂九)(KS)方程以来，DFT一直是凝聚态 物理领域计算电子结构及其特性最有力的工具。
实际计算是利用能量变分原理，使系统能量达到最低（有一定精 度要求）。由此求出体系的真正电荷密度n(r) ,进而计算体系 的所有其它基态性质。如，能带结构，晶格参数，体模量等等。
2-VASP计算教程第二课-氧原子能量及磁性的计算
2-VASP计算教程第二课-氧原子能量及磁性的计算V ASP计算教程第二课氧原子能量及磁性的计算课程目标：正确计算孤立氧原子的能量与磁性。
课程正文：一、磁性对孤立氧原子能量计算的影响氧的原子序号为8，电子排布为[He]2s22p4。
如下图所示，其内层有两个电子，外层有六个电子，原子轨道可表示为：可见其2p轨道有两个未配对电子，因此氧原子具有磁性，磁矩为2μB。
拓展阅读：物质的磁性1、孤立原子的磁性原子的磁矩主要来源于电子的轨道磁矩和自旋磁矩。
原子中电子的自旋方式分为上下两种（如上图氧原子轨道表示方法所示，上下箭头表示电子的自旋上下），在大多数物质中，自旋向上的电子和自旋向下的电子数目相等，产生的磁矩会相互抵消，因此整个体系对外不显示磁性。
而在一些物质内部，自旋向上和自旋向下的电子数目不相等，部分电子的自旋磁矩不能被抵消，体系便会显示磁性。
多电子原子所处的电子状态（电子的数量以及排布情况）决定了原子的磁性。
原子中内部的满壳层角动量和磁矩均为零，对磁性并不产生贡献，因此电子状态主要取决于靠外的不满壳层。
上图所示的氧原子包含8个电子，K壳层的1s轨道有两个电子（自旋方向一上一下），L壳层有六个电子，其中2s轨道有两个电子（自旋方向一上一下），2p轨道有四个电子（自旋方向三上一下）。
可以看出，内壳层（K）的电子自旋磁矩相互抵消，对原子磁性不产生贡献，而外壳层（L）经过抵消将会剩余两个自旋向上的电子，因此氧原子对外显示2μB的磁矩。
如上所述，绝大部分原子体系的较外壳层并未填满电子，因此在使用V ASP计算孤立原子时需要考虑磁性。
2、固体的磁性固体材料按照磁性一般可以分为两类：包含顺磁离子的固体和不包含顺磁离子的固体。
顺磁离子是指d轨道未填满的过渡元素或f轨道未填满的稀土元素。
不含顺磁离子的固体包括金属、半导体、离子晶体，这些固体一般会呈现微弱的顺磁性或抗磁性。
包含顺磁离子的固体大都是磁性材料，顺磁离子结合成固体时存在不满壳层，因此会保持固有的磁矩，表现出较强磁性，如铁，钴，镍等。
vasp软件包使用入门指南
vasp软件包使用入门指南VASP软件包使用入门指南本文档旨在为用户提供VASP软件包的使用入门指南。
以下是本文档的内容概要：1.简介1.1 VASP软件包概述1.2 VASP的功能和应用领域1.3 VASP的系统要求和安装方法2.输入文件准备2.1 结构文件的准备2.2 参数文件的设置2.3 能带计算的准备3.输入文件编辑和提交3.1 INCAR文件的编辑3.2 KPOINTS文件的编辑3.3 POTCAR文件的选择和拼接3.4 批量计算的脚本编写和提交4.输出文件解读4.1 OUTCAR文件解读4.2 VASP计算输出的主要结果解析5.常见问题和错误分析5.1 VASP计算中的常见错误和警告5.2 错误日志文件的解读和分析5.3 VASP计算结果的正确性判断6.进阶使用技巧6.1 计算参数优化方法6.2 并行计算和性能优化6.3 嵌入VASP到自己的代码中7.示例和案例分析7.1 基础输入文件示例7.2 常见VASP计算任务案例分析8.扩展资料和学习资源8.1 VASP官方文档和论坛8.2 相关书籍和资料推荐8.3 其他学习资源和机构推荐附件：1.VASP软件包安装包2.示例输入文件和脚本3.相关代码和案例法律名词及注释：1.VASP - Vienna Ab initio Simulation Package，维也纳从头模拟软件包。
2.INCAR - Input CARd（输入卡）的缩写，VASP输入文件之一，用于设置计算参数。
3.KPOINTS - VASP输入文件之一，用于设置k点和布点方案。
4.POTCAR - VASP输入文件之一，包含了计算所需的原子赝势和波函数。
本文档涵盖了VASP软件包的基本用法和高级技巧，并提供了示例和案例分析帮助用户更好地理解和应用该软件包。
如需进一步了解VASP的详细信息，请参阅附件中的相关资料和学习资源。
240700初学VASP(五)_赝势·选择
初学VASP(五) 赝势·选择初学VASP(五) 赝势·选择POTCAR 赝势文件可以理解为分子力学模拟中的力场文件但包括的信息更多VASP4.6将各元素优化的INCAR里的参数也包括在这里了，作为支持PREC的缺省选择通常各元素的POTCAR已经包括在软件包里了我们只需要按照POSCAR里的顺序，将各元素的POTCAR按顺序连接起来就可以了如以下命令：cat file1 file2 file3 > POTCAR软件包自带的绝大多数赝势是超软赝势（US-PP）了，但不少元素有两个版本，如何选取呢？一个简单的办法是看后缀标准的没有后缀 _h 硬一点 _s 软一点_pv,_sv,_d 就是说semi-core的p,s或者d也当做价态处理了如果是数字的话，表示的可能是不同的半径截距也可以参考各版本同目录下的V_RHFIN file ，PSCTR file这两个文件告知该版本的赝势是如何生成的。
比如：V_RHFIN fileSc: 6p d2 s18 21. .002000 44.95590 125. .25E-05 .300 200FCA 12.00000.7 1.0 01.0 .0 .5 -320.88472.00002.0 .0 .5 -34.4217 2.00002.0 1.0 1.5 -28.2366 6.00003.0 .0 .5 -3.7944 2.00003.0 1.0 1.5 -2.2591 6.00003.0 2.0 2.5 -.1113 2.00004.0 .0 .5 -.2699 1.00004.0 3.0 2.5 -.1000 .0000第一行是注释行给出基本的信息第二行是最重要的控制行8 21. .00 2000 44.95590 125. .25E-05 .300 200 F CA 12.00000J Z XION N AM H DELRVR PHI NC1 | CH QCOR|GREENJ - 轨道数 Z - 原子序数XION - 离子化程度一般设为0 N - 格点数AM - 原子质量 H - 决定格点间距DELRVR - 自洽收敛标准PHI - 线性拟合参数 NC1 - 最大自洽循环次数 GREEN - 是否存在初始的势CH - 交换相关能(XC)类型Slater-XCHL Hedin Lundquist (1971)CA Ceperly and Alder parameterized by J.Perdew and Zunger WI Wigner interpolationPB Perdew -BeckePW Perdew -Wang 86LM Langreth-Mehl-Hu91 Perdew -Wang 91QCOR - 非价键电子数（core electrons）第三行开始是每个轨道的具体参数，依次为n l j(=l±1/2) 原子轨道能占有率PSCTR file of LDA/H1.25TITEL = US HLULTRA = T use ultrasoft PP ?RWIGS = 0.57 nn distance ! Wigner-Seitz radiusRCLOC = .65NE = 100LCOR = .TRUE.QCUT = -1RMAX = 3.0 ! core radius for proj-operDescriptionl E TYP RCUT TYP RCUT(cutoff radius)0 0 15 0.80 23 1.250 0.5 15 0.80 23 1.251 -0.2 15 0.80 23 1.25最重要的地方上面已经用颜色标出来啦：）说明一下，TYP是指赝势的类型,RCUT是半径截距，TYP可取的值如下：正则1 BHS2 TM3 VAN6 XNC7 RRKJ wave function possibly with node15 RRKJ wave function strictly no node非正则 +8最后一个问题是LDA or GGA。
VASP教程
-10.55
-10.60
Total energy (eV)
-10.65
-10.70
-10.75
-10.80
硅体相总能量随cutoff energy大小的变化情况 Cutoff energy (eV)
100
150
200
250
300
5. VASP输入和输出文件：
输入文件(文件名必需大写) INCAR : 其内容为关键词，确定了计算参数以及目的； POSCAR : 构型描述文件，主要包括平移矢量、原子类 型和数目、以及各原子坐标； KPOINTS : K点定义文件，可手动定义和自动产生； POTCAR : 各原子的赝势定义文件。
E XC [n(r )] V XC (r ) n(r )
基于平面波表示的Kohn—Sham方程：
2 2 V 2m | k G | GG ' ion (G G' ) VH (G G' ) V XC (G G' )ci,k G i ci,k G G'
3) 很方便地采用快速傅立叶变换(FFT)技术，使能量、力
等的计算在实空间和倒易空间快速转换，这样计算尽可 能在方便的空间中进行； 4) 计算的收敛性和精确性比较容易控制，因为通过截断能 的选择可以方便控制平面波基组的大小。
平面波基组方法的不足之处： 1) 所求得的波函数很难寻找出一个直观的物理或化学图象与
4. Cutoff energy大小的选择：
截至能的大小直接影响到计算结果的精度和计算速度，
因此，它是平面波计算方法的一个重要参数。
理论上截至能越大计算结果也可靠，但截至能大小决定 了计算中平面波的数目，平面波数目越多计算时间约长、内 存开销越大。 一般根据所求物理量来确定截至能，例如计算体模量以
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的个人经验手册培训资料
使用VASP 的个人经验手册侯柱锋厦门大学物理系2004 届博士E-mail: 2004/06/22 本手册纯属个人使用VASP 后的心得和经验总结版权属于本手册的作者及厦门大学物理系计算物理实验室Group leader: 朱梓忠教授。
未经许可不准在网上传阅。
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当在使用VASP 的过程中遇到问题也可以email 给我大家一起学习VASP 的使用挖掘和掌握VASP 强大的功能。
本手册参考了VASP 的英文manual、G.Kresse 的报告以及从internet 网上收集的资料。
本手册大致有以下几个内容一、程序的编译二、VASP 的主要输入文件三、VASP 的主要输出文件四、参数设置与选择的技巧五、材料基态性质的计算方法和步骤六、材料磁性性质的计算七、表面体系的计算八、tools 中小程序的说明九、半导体中的缺陷和杂质问题暂未完成十、如何进行分子动力学模拟暂未完成十一、强关联体系的计算LDAU 或GGAU暂未完成一、程序的编译声明本实验室厦门大学物理系计算物理实验室Group leader: 朱梓忠教授购买的是VASP4.4.5 版本所属本实验室的成员以及经过朱梓忠教授同意使用的合作者必须遵守该软件的使用协议注意VASP 软件的版权问题严禁私下发布或传播本实验室购买的VASP 源代码和赝势库以及编译VASP 得到的可执行代码。
1 下面以编译VASP4.4.5 版本为例编译更新的版本VASP4.5.5、VASP4.6 和VASP5.0即将发布的步骤与此相同。
1、所需文件和程序VASP 源代码vasp.4.4.5.tar.gz 和vasp.4.lib.tar.gz 数学库LAPACK 和BLAS / 或mkl配合intel 的fotran 编译器用或ATLAS / 或Lib GOTO /users/flame/goto/ Fortran 编译器PGI fortran 至少4.0 以上版本/ 或Intel 的ifc 8.0 以上版本是ifort/software/products/compilers/flin/前者可以从网站上下载到15 天的试用版本后者可以从网站下载到免费的版本。
VASP经典学习教程-有用
VASP 学习教程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 (14)4.2.4 吸附分子CO、H、CHO的结构优化 (15)4.2.5 CO吸附于Cu100表面H位 (17)4.2.6 H吸附于Cu100表面H位 (18)4.2.7 CHO吸附于Cu100表面B位 (19)4.2.8 CO和H共吸附于Cu100表面 (20)4.2.9 过渡态计算 (21)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/CH4cd .. 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。
1-VASP计算教程第一课-认识VASP的输入和输出
1-VASP计算教程第一课-认识VASP的输入和输出V ASP计算教程第一课认识V ASP的输入和输出课程目标：通过计算孤立氧原子的能量，初步认识V ASP的输入和输出。
课程正文：一、V ASP的输入文件（lecture1-01）V ASP的基本输入文件共有四个：POSCAR，INCAR，KPOINTS，POTCAR。
其中POSCAR是结构文件（计算的体系是什么）；INCAR 是参数文件（怎么计算）；KPOINTS是K点文件，决定了在体系的哪些点进行计算；POTCAR是赝势文件，包含了相应体系的元素的基本信息。
1、POSCAR以孤立氧原子为例，创建相应的结构文件。
V ASP要求计算的结构必须是周期体系，因此我们的结构可以描述为“一个足够大的晶胞（盒子）中存在一个氧原子”，之所以强调“足够大”，是因为晶胞具有周期性，晶胞足够大，氧原子之间的相互作用才可以忽略不计。
POSCAR文件内容如下：----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 O atom2 1.03 8.00 0.00 0.004 0.00 8.00 0.005 0.00 0.00 8.006 O7 18 Cartesian9 0.00 0.00 0.00---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 在这里，灰色背景及其中的数字为行号，POSCAR文件中并不包含。
其中，第1行的“O atom”是体系的名称，可以根据个人的喜好进行命名（如可以替换为isolated O，single O atom，one Oxygen atom等），方便对计算任务的记忆与理解，不同的命名不会影响计算；第2行的“1.0”为晶格的缩放系数，第3到5行是晶格在xyz坐标系中三个方向的基矢长度，基矢长度乘以晶格的缩放系数即为晶胞的大小，因此通过这四行参数，我们构建了一个晶格长度为8.00 ?的正方形晶胞。
vasp vtst NEB 初学者入门
NEB 初学者入门Compiled by jbwang, NTU一. NEB 运行结果在机器上已编译好vtstcode，以lscs-6th H 在Ni(001)表面扩散过渡态寻找为例，说明vasp neb的计算结果。
1)输入INCAR，KPOINTS，POTCAR在上层目录INCAR：SPRING=-5IMAGES=4POTIM=0.1IBRION=2这样自动使用VTST CINEB方法计算过渡态，但是使用VASP 的CG算法2)运行后：00，05文件夹除POSCAR外，无新产生的文件。
01，02，03，04文件下有输出文件:OUTCAR:VTST: version 2.03d, (02/18/09)CHAIN: initializing optimizerOPT: Using VASP Conjugate-Gradient optimizer CHAIN: Read ICHAIN 0CHAIN: Running the NEBNEB: SPRING -5.000000NEB: LCLIMB TNEB: LTANGENTOLD FNEB: LDNEB FNEB: LDNEBORG FNEB: EFIRST 0.000000NEB: ELAST 0.000000在每一离子步结束打印：NEB: the previous image is higher in energy: F NEB: the next image is higher in energy : TNEB: only next energy greaterNEB: Tangent----------------------------------------------0.00000 -0.61486 -0.783240.00000 0.00000 0.000000.00000 0.00000 0.000000.00000 0.00000 -0.005410.00000 0.00000 0.064280.00000 0.00000 0.06579NEB: forces: par spring, perp REAL, dneb 0.000069 3.179252 0.000000NEB: distance to prev, next image, angle between 0.572476 0.572490 179.997932NEB: projections on to tangent (spring, REAL) 0.000069 -2.070562初始的力NEB: forces: par spring, perp REAL 会比较大，随着优化的进行，逐渐减小。
第一原理电子结构计算程序VASP实用教程
第一原理电子结构计算程序VASP实用教程VASP（Vienna Ab Initio Simulation Package）是一种基于密度泛函理论（DFT）的第一原理电子结构计算程序，广泛用于材料科学和固体物理学领域。
本文将介绍VASP的原理、计算流程和应用。
1.原理VASP使用密度泛函理论计算材料的电子结构和相关物性。
它基于Kohn-Sham方程，通过自洽迭代求解电子密度和势能，得到材料的基态能量、晶体结构和能带结构等信息。
VASP采用平面波基组、赝势和超胞方法，能够模拟各种材料的基态和激发态性质。
2.计算流程VASP的计算流程可以简要概括为以下几个步骤：（1）几何优化：首先，需要确定材料的原子结构。
可以从实验数据或其他理论计算得到初始结构，然后使用VASP优化几何构型，使得系统的总能量达到最低。
（2）能带结构计算：在结构优化后，可以计算材料的能带结构，以分析电子在不同能级上的分布情况。
这对于描述导电性和光学性质等具有重要意义。
（3）态密度计算：能带结构可以用来计算材料的电子态密度，即每个能级上的电子数目。
态密度对于理解材料的物性非常重要，如导电性、热导性等。
（4）光学性质计算：VASP还可以计算材料的光学性质，如吸收系数、折射率等。
这对于设计光电子器件和材料有重要意义。
（5）磁性计算：VASP可以计算磁性材料的磁矩、磁性相互作用等性质。
这对于研究磁性材料和磁性器件具有重要意义。
3.应用VASP在材料科学和固体物理学领域有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用领域：（1）材料发现和设计：VASP可以预测不同材料的力学、电子和光学性质，帮助科学家寻找新的功能材料，并指导材料的设计和合成。
（2）催化剂设计：VASP可以模拟催化反应的活化能和反应机理，为催化剂的设计提供理论依据，并加速催化剂的开发和优化。
（3）气体吸附和分离：VASP可以计算材料对气体的吸附能力和分离性能，用于设计高效的气体吸附剂和分离器材料。
VASP 初学者必读
初学VASP(一) what's it?VASP = Vienna Ab-initio Simulation PackageVASP is a complex package for performing ab-initio quantum-mechanical molecular dynamics (MD) simulations using pseudopotentials (如超软赝势US-PP) or the projector-augmented wave (PAW) method and a plane wave basis set. The approach implemented in VASP is based on the (finite-temperature) local-density approximation with the free energy as variational quantity and an exact evaluation of the instantaneous electronic ground state at each MD time step.它的好处主要包括基组小适于第一行元素和过渡金属，大体系计算快(<4000价电子)，适于平行计算(Unix/Linux) 其他特性还包括自动对称性分析、加速收敛算法另文涉及。
一个简单的VASP作业主要涉及四个输入文件：INCAR(作业细节) POSCAR(体系坐标) POTCAR(赝势) KPONITS(k空间描述)初学VASP(二) 布里赫定理本文简单介绍点能带理论的基础知识以利于后文讨论布里赫(F.Bloch) 参考书：《固体能带理论》谢希德陆栋主编Bloch定理周期性势场的单电子薛定谔方程的非简并解和适当选择组合系数的简并解同时是平移算符T(Rl)的属于本征值exp(ik•Rl)的本征函数数学表示：T(Rl)ψn(k，r) = ψn(k，r+Rl) = exp(ik•Rl)•ψn(k，r)ψn(k，r)称为Bloch函数，用它描写的电子也称为布里赫电子推论一：晶格电子可用通过晶格周期性调幅的平面波表示。
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V ASP 学习教程太原理工大学量子化学课题组2012/5/25 太原目录第一章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V ASP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 V ASP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 (14)4.2.4 吸附分子CO、H、CHO的结构优化 (15)4.2.5 CO吸附于Cu100表面H位 (17)4.2.6 H吸附于Cu100表面H位 (18)4.2.7 CHO吸附于Cu100表面B位 (19)4.2.8 CO和H共吸附于Cu100表面 (20)4.2.9 过渡态计算 (21)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。
如：rm INCAR rm a* (删除以a开头的所有文件)rm -rf abc (强制删除文件abc)tar：解压缩文件。
压缩文件？？rar1.1.5 系统信息df：分区占用大小。
如：df -hdu：各级目录的大小。
top：运行的任务。
ps ax：查看详细任务。
kill：杀死任务。
如：kill 12058 （杀死PID为12058的任务）注：PID为top命令的第一列数字。
第二章SSH软件使用2.1 软件界面SSH界面SSH transfer2.2 SSH transfer的应用2.2.1 文件传输从本地文件中，把所需的计算文件直接拖到服务器中。
一般就是V ASP计算的四个文件INCAR，KPOINTS，POSCAR，POTCAR。
2.2.2 简单应用在右侧文件夹中可以直接构建文件夹，删除文件，修改文件。
从SSH要cd到某个文件夹下时，可先从SSH transfer进入，直接复制路径栏，可快速进入。
第三章V ASP的四个输入文件3.1 INCARSYSTEM = nameENCUT = 400PREC = MediumEDIFF = 5E-4EDIFFG = -0.1GGA = 91VOSKWN = 1 ! 磁性计算ISYM = 0 ! 对称0 无1 有LREAL = .FALSE. ! 倒空间ISPIN = 2 ! 2 磁性计算1 不进行ISTART = 0 ! 0初次计算，1再次计算ICHARG = 2 ! 2构造原子密度ISMEAR = 2 ! -5 半导体；DOS 静态计算0；原胞较大，k点小于4，单个原子，小分子；1 2金属体系。
SIGMA = 0.1IBRION = 2 ! 1 DIIS, 2 CG, 5 频率，3 过渡态ISIF = 2 ! 2 结构优化，3 晶胞优化NSW = 200 ! 离子运动步数POTIM = 0.05 ! 步长NELMIN = 4 ! 最小迭代次数NELM = 200 ! 最多迭代次数LWAVE = .FALSE. ! 不输出波函数LCHARG = .FALSE. ! 不输出密度函数3.2 KPOINTS对于表面surfaceM5 5 10 0 0对于分子和原子atom or molcular1Rec0 0 0 13.3 POSCARCH4在Co100表面Top位的吸附!(名称)1.05.0120000839 0.0000000000 0.00000000000.0000000000 5.0120000839 0.00000000000.0000000000 0.0000000000 15.3159999847Co H C16 4 1SDirect0.000000000 0.000000000 0.108070001 T T T0.000000000 0.000000000 0.333149999 T T T0.250000000 0.250000000 0.000000000 F F F0.250010014 0.250000000 0.225119993 T T T0.500000000 0.000000000 0.108060002 T T T0.500000000 0.000000000 0.333149999 T T T0.750000000 0.250000000 0.000000000 F F F0.749989986 0.250000000 0.225119993 T T T0.000000000 0.500000000 0.108070001 T T T0.000000000 0.500000000 0.333139986 T T T0.250000000 0.750000000 0.000000000 F F F0.250010014 0.750000000 0.225130007 T T T0.500000000 0.500000000 0.108070001 T T T0.500000000 0.500000000 0.333149999 T T T0.750000000 0.750000000 0.000000000 F F F0.749989986 0.750000000 0.225119993 T T T0.500079989 0.501429975 0.451510012 T T T0.292820007 0.502219975 0.546630025 T T T0.601890028 0.680920005 0.546850026 T T T0.602090001 0.323870003 0.547209978 T T T0.499240011 0.502129972 0.523060024 T T T3.4 POTCAR从赝势库中找到所需元素的赝势文件，命名规则为：POTCAR-C(元素)。
把这几个文件放到一个文件夹下，按照前面POSCAR中的元素顺序合并在一起。
命令为：cat POTCAR-Co POTCAR-H POTCAR-C > POTCAR第四章实例CO+H－CHO Cu(100)4.1 模型的构建过程：首先通过MS构建好所需模型，导出为*.cif格式；导入到Vesta程序中，输出为*.vasp。
根据前面所讲的POSCAR格式修改，得到所需文件。
图解：1. 创建MS文件：2. 导入Cu晶胞3. 导出为Cif格式打开File---export，保存类型为*.cif，保存在指定位置。
4. 通过Vesta导出为*.vasp直接把Cu.cif拖到vesta程序中，打开File---Export Data...，保存类型为*.vasp，保存在指定位置。
5. 用写字板打开Cu.vasp根据所需要求修改Cu.vasp，这里不需要修改。
在吸附表面时则需要固定，见3.3。
CIF file1.03.6147000790 0.0000000000 0.00000000000.0000000000 3.6147000790 0.00000000000.0000000000 0.0000000000 3.6147000790Cu4Direct0.000000000 0.000000000 0.0000000000.000000000 0.500000000 0.5000000000.500000000 0.000000000 0.5000000000.500000000 0.500000000 0.0000000004.2 V ASP计算4.2.1 参数测试（V ASP）参数设置这里给出了赝势、ENCUF、K点、SIMGA 一共四个参数。
是都要验证吗？还是只要验证其中一些？一、检验赝势的好坏：赝势的好坏这里是特意举例铜原子的吧？还是算铜的晶胞时只用算一下一个铜原子的就行?（一）方法：对单个原子进行计算；（二）要求：1、对称性和自旋极化均采用默认值；2、ENCUT要足够大；3、原胞的大小要足够大，一般设置为15 Å足矣，对某些元素还可以取得更小一些。
（三）以计算单个Cu原子为例：1、INCAR文件：SYSTEM = Cu atomENCUT = 450.00 eVNELMDL = 5ISMEAR = 0SIGMA = 0.12、POSCAR文件：atom10.001.00 0.00 0.000.00 1.00 0.000.00 0.00 1.00Cu1Direct0.5 0.5 0.53、KPOINTS文件：AutomaticGamma1 1 10 0 04、POTCAR文件：（略）（四）计算任务执行方法：输入：mpirun -np 4 vasp > log &（五）赝势好的判断标准：计算得到的OUTCAR文件中的“energy withoutentropy”能量值在-0.001～-0.01 eV之间。
命令：grep 'energy without entropy' OUTCAR | tail -1计算结果为：二、筛选合适的ENCUT大小：（一）输入文件：1、用脚本程序optencut.sh代替INCAR文件：rm WAVECARfor i in 300 350 400 450 500docat > INCAR <<!SYSTEM = CuENCUT = $iGGA = 91ISTART = 0 ; ICHARG = 2ISMEAR = -5PREC = Accurate!echo "ENCUT = $i eV"; time mpirun -np 2 vasp > log &E=$(grep "TOTEN" OUTCAR | tail -1 | awk '{printf "%12.6f \n", $5}')echo $i $E >> commentdone注：每个任务2核，5个截断能，共要10核。