VASP中求过渡态的方法CNEB的学习简明教程北航王金龙

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01-04即为插入的图像,现在以03为例看看插入的构型,在这里我说明一 下,car2cif.sh这个脚本是我从网上下载(别人分享的),使用这个命令可 以将POSCAR或CONCAR转化成*.cif文件,这样MS或者VEASTE看图软件就可 以直接查看了。
在这里我将00,05也一同放在一起便于查看 初态00 03 末态 05
NEB(CENB)方法的学习
http://theory.cm.utexas.edu/vtsttools/ 介绍了安装CNEB扩展包的安装步骤,以及所有处理输出数 据的脚本的使用说明。
简单吧,这就是安装NEB的扩展包的过程!
为了更直观的学会使用NEB方法,下面有个例子,做两遍就会了。至 于NEB方法的原理的文章看一遍,知道个大概就行了。毕竟我们是搞 计算使用计算软件的而不是研究计算方法的改善和计算程序的编写。 进行以下的 NEB的学习需要具备的基础知识: 1,linux文字处理界面的操作命令 2,VASP程序的使用
言归正传,这些方法的选择很简单,就在于INCAR中的设置,在 这里我提供出我自己的设置。
这些参数的详细说明资料中均有,需要注意的是IMAGES的数值就是你插入的 图像数,LCLIMB默认为FAULSE,当然要用TURE了,用TRUE就是使用CNEB, CNEB能够精确找到过度态构型呀,比NEB有了改善。 IBRION一定要设置成3才可以。 优化的方法,我在这里使用的是VASP内建的。IOPT=0来定,当然IOPT可以从 取1-7,这是7种新的优化方法,至于优化的参数我也不会设置。 我使用IOPT=0方法,只有一个优化参数POTIM,POTIM值如果太大了通常会导 致优化的结构变形,找不到正确的过渡态。这也就是韩老师说的过一段时间就 要看看结构变形了没有。说了这么多,可能大家还是不懂,没关系,到实践中 体会几次失败就明白了。 4,然后就是提交任务了,一定要用扩展后的VASP来运行 运行过程中,可以使用nebbarrier.pl命令进行查看
将neb.dat和spline.dat数据导出来(用origin画图)即是最小能量路径图。
用VMP等看图软件可以显示movie.xyz扩散过程的动画。
5.为了确定image3确实是个过渡态,需要进行频率计算,所 计算的结果如下,发现H的震动频率有且只有一个虚频,因 此证实了过渡态结构。
制作于2011-07-15 王金龙(北航) 有问题可与我联系
第三列就是能量的差值,可以看到大约图像3的能量最高,它将 会最终优化到过渡态。第二列是反应坐标…(详见查考资料)
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5,计算完后 参看01-04中任何一个OUTCAR,
在最后部分有一行reached acquired accuracy表明优化成功
该体系是非常小的,只有5个原子,故用时只有600+秒,我以前 计算较大的体系25+个原子,使用16个cpu计算CNEB大概用时半 个月左右。所以CNEB计算的计算量并没有那么可怕(像韩老师所 说需要1000多个CPU来计算)。以上为个人观点。
具体的操作过程如下
1,确定扩散的始末态构型,进行单点能计算并将结果保存在00和05 文件夹中。Like this: 00和05中只放置单点能计算的OUTCAR和POSCAR
初态
末态
2,使用命令nebmake.pl构建images 在这里我插入了4个图像 (这里及以后使用的所有命令我已经变成可执行文件,并且添加了可执 行文件路径PATH在上海的集群上,不知道别的cluster上面有没。这些命 令具体使用说明均在我提供的网页和pdf文件中可以查到,可以随时查 阅,最常使用的就是我以下将使用的一些命令,很多命令是用不到的)
使用命令对计算结果处理nebbarrier.pl, nebspline.pl或者直接 使用nebresults.pl。会出现neb.dat,spline.dat等文档。
查看最小能量路径能垒,查看exts.dat。发现图像3是过渡态, 能垒为0.356eV,前人的理论计算值为0.31eV,这表明尽管没 有进行体系的收敛测试,计算结果还是定量一致的。
3,在NEB计算目录下,放置除了POSCAR中的三个输入文件, 以及一个提交脚本。
Henkelman小组开发的这个NEB用于VASP计算过渡态的扩展包,开发 了新的7中搜索过渡态的优化方法,加上VASP程序内在的共有8种方法。 至于用哪种方法运算更快,上面我给出了那篇比较不同方法计算效率 的文章。我自己也测试过,发现有几种算法不能计算,限于时间也没 有深究,大家有兴趣可以继续测试。
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