VASP应用运行优化

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VASP参数设置详解解读

VASP参数设置详解计算材料2010-11-30 20:11:32 阅读197 评论0 字号：大中小订阅转自小木虫，略有增减软件主要功能：采用周期性边界条件（或超原胞模型）处理原子、分子、团簇、纳米线（或管）、薄膜、晶体、准晶和无定性材料，以及表面体系和固体l 计算材料的结构参数（键长、键角、晶格常数、原子位置等）和构型l 计算材料的状态方程和力学性质（体弹性模量和弹性常数）l 计算材料的电子结构（能级、电荷密度分布、能带、电子态密度和ELF）l 计算材料的光学性质l 计算材料的磁学性质l 计算材料的晶格动力学性质（声子谱等）l 表面体系的模拟（重构、表面态和STM模拟）l 从头分子动力学模拟l 计算材料的激发态（GW准粒子修正）计算主要的四个参数文件：INCAR ,POSCAR,POTCAR ,KPOINTS,下面简要介绍，详细权威的请参照手册INCAR文件：该文件控制VASP进行何种性质的计算，并设置了计算方法中一些重要的参数，这些参数主要包括以下几类：对所计算的体系进行注释：SYSTEM●定义如何输入或构造初始的电荷密度和波函数：ISTART，ICHARG，INIWA V●定义电子的优化–平面波切断动能和缀加电荷时的切断值：ENCUT，ENAUG–电子部分优化的方法：ALGO，IALGO，LDIAG–电荷密度混合的方法：IMIX，AMIX，AMIN，BMIX，AMIX_MAG，BMIX_MAG，WC，INIMIX，MIXPRE，MAXMIX–自洽迭代步数和收敛标准：NELM，NELMIN，NELMDL，EDIFF●定义离子或原子的优化–原子位置优化的方法、移动的步长和步数：IBRION，NFREE，POTIM，NSW–分子动力学相关参数：SMASS，TEBEG，TEEND，POMASS，NBLOCK，KBLOCK，PSTRESS–离子弛豫收敛标准：EDIFFG●定义态密度积分的方法和参数–smearing方法和参数：ISMEAR，SIGMA–计算态密度时能量范围和点数：EMIN，EMAX，NEDOS–计算分波态密度的参数：RWIGS，LORBIT●其它–计算精度控制：PREC–磁性计算：ISPIN，MAGMOM，NUPDOWN–交换关联函数：GGA，VOSKOWN–计算ELF和总的局域势：LELF，LVTOT–结构优化参数：ISIF–等等。

利用PWmat-和VASP做分子动力学

利用PWmat 与VASP做分子动力学一、资料1、VASPvasp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。

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。

主要参数：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。

VASP遇到一些问题总结

VASP 计算过程中遇到的问题总结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。

VASP操作介绍-两次课

化学家习惯的原子轨道的概念相联系，即其结果与化学家
所感兴趣的成键和轨道作用图象很难联系出来，这就为我们计算结果的分析带来了困难； 2) 考察某些物理量时，例如原子电荷，涉及到积分范围的选取，这造成所得物理量的绝对值意义不大； 3) 有些方法，例如杂化密度泛函方法不易于采用平面波基组方法实现。
3. VASP程序基本知识
相同的精度；
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ห้องสมุดไป่ตู้找出一个直观的物理或化学图象与
这样，电子波函数可以写为平面波的加和：
i ( k e G )r i (r ) c i , k G G
根据密度泛函理论，波函数通过求解Kohn—Sham方程来确定：
2 2 [ Vion (r ) VH (r ) V XC (r )] i (r ) i i (r ) 2m i：Kohn—Sham本征值
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。理论上截断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，例如计算体模量以及弹性系数时，需要较高的截至能，而通常的构型优化只要
4) 严格意义上，通过考察体系总能量/能量差值对真空区大小的收敛情况来确定合理的平移矢量长度。
tal energy

VASP全参数设置详解

VASP参数设置详解软件主要功能：采用周期性边界条件（或超原胞模型）处理原子、分子、团簇、纳米线（或管）、薄膜、晶体、准晶和无定性材料，以及表面体系和固体l 计算材料的结构参数（键长、键角、晶格常数、原子位置等）和构型l 计算材料的状态方程和力学性质（体弹性模量和弹性常数）l 计算材料的电子结构（能级、电荷密度分布、能带、电子态密度和ELF）l 计算材料的光学性质l 计算材料的磁学性质l 计算材料的晶格动力学性质（声子谱等）l 表面体系的模拟（重构、表面态和STM模拟）l 从头分子动力学模拟l 计算材料的激发态（GW准粒子修正）计算主要的四个参数文件：INCAR ,POSCAR,POTCAR ,KPOINTS,下面简要介绍，详细权威的请参照手册INCAR文件：该文件控制VASP进行何种性质的计算，并设置了计算方法中一些重要的参数，这些参数主要包括以下几类：对所计算的体系进行注释：SYSTEM定义如何输入或构造初始的电荷密度和波函数：ISTART，ICHARG，INIWAV定义电子的优化–平面波切断动能和缀加电荷时的切断值：ENCUT，ENAUG–电子部分优化的方法：ALGO，IALGO，LDIAG–电荷密度混合的方法：IMIX，AMIX，AMIN，BMIX，AMIX_MAG，BMIX_MAG，WC，INIMIX，MIXPRE，MAXMIX–自洽迭代步数和收敛标准：NELM，NELMIN，NELMDL，EDIFF定义离子或原子的优化–原子位置优化的方法、移动的步长和步数：IBRION，NFREE，POTIM，NSW –分子动力学相关参数：SMASS，TEBEG，TEEND，POMASS，NBLOCK，KBLOCK，PSTRESS–离子弛豫收敛标准：EDIFFG定义态密度积分的方法和参数–smearing方法和参数：ISMEAR，SIGMA–计算态密度时能量范围和点数：EMIN，EMAX，NEDOS–计算分波态密度的参数：RWIGS，LORBIT其它–计算精度控制：PREC–磁性计算：ISPIN，MAGMOM，NUPDOWN–交换关联函数：GGA，VOSKOWN–计算ELF和总的局域势：LELF，LVTOT–结构优化参数：ISIF–等等。

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。

VASP操作介绍两次课

VASP软件介绍
说明：本PPT主要内容参考网络资源，其用于教学是合适的。主要参考：计算材料学：杨振华。
VASP计算软件包简介
VASP，其全称是Vienna Ab-initio Simulation Package。 VASP是一种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和第一性原理计算的软件包。 VASP主要用于具有周期性的晶体或表面的计算，可以采用大单胞，也可以用于处理小的分子体系。
-10.65
-10.70
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100
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Cutoff energy (eV)
硅体相总能量随cutoff energy大小的变化情况
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
i(r)eikrfi(r)
其中，单胞部分的波函数可以用一组在倒易空间的平面
波来表示：
fi(r)
c e iGr i,G
G
这样，电子波函数可以写为平面波的加和：
i(r)
c e i(kG )r i,kG
G
根据密度泛函理论，波函数通过求解Kohn—Sham方程来确定：
[ 2 m 2 2 V io (r ) n V H (r ) V X(r C )] i(r )i
6. VASP安装和运行：
(1) VASP程序安装： a. 设置编译环境：安装Fortran编译器，常用为IFC b. 对于并行版本vasp的编译，还需安装MPICH c. 编译vasp自带的库文件 d. 对makefile进行修改，包括BLAS和Lapack库文件所在

VASP参数设置详解要点

VASP参数设置详解要点VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种第一原理计算程序，用于计算材料性质和从头计算材料结构。

在进行VASP模拟时，合理设置参数非常重要，它们决定了模拟的准确性和效率。

下面将详细讨论几个关键的VASP参数设置要点。

1.设置能量截断（ENCUT）：ENCUT是控制计算中的平面波能量截断的参数。

它应该尽量接近真实波函数的动能截断，以保证计算结果的准确度。

选择合适的ENCUT值非常关键，过低的值可能导致计算不收敛，过高的值则会造成计算时间过长。

一般建议从400eV开始进行尝试，然后根据计算的收敛性和计算结果调整。

2.设置k点密度（KPOINTS）：k点密度是控制倒空间采样的参数。

k点密度越高，计算结果越准确，但计算时间也会增加。

为了在准确性和效率之间取得平衡，可以根据材料的对称性和大小进行合理的选择。

一般情况下，对于晶体，k点密度可以使用Reciprocal Space的自动生成程序，对于分子系统，可以使用Gamma Point + Monkhorst Pack方案。

3.设置电子步的最大迭代次数（NELM）：NELM是控制电子步迭代收敛性的参数。

它决定了算法进行多少次最大迭代。

在计算过程中，电子步的总数是非常关键的。

如果电子步的迭代次数不足，可能会导致计算不收敛。

通常可以从60次开始进行尝试，如果计算结果不收敛，可以增加NELM的值。

4.设置计算精度（PREC）：PREC参数是控制计算精度的参数。

该参数取值从粗到细分别为Low，Medium，High和Accuracy。

选择适当的计算精度可以在减少计算时间和提高计算结果准确性之间取得平衡。

一般情况下，可以从Medium开始尝试。

5.设置自洽迭代的收敛判据（EDIFF）：EDIFF是控制自洽迭代收敛性的参数。

当自洽迭代前后两次总能量的变化低于EDIFF时，认为自洽迭代收敛。

合理设置EDIFF可以保证计算结果的准确性。

VASP操作介绍-两次课

化学家习惯的原子轨道的概念相联系，即其结果与化学家
所感兴趣的成键和轨道作用图象很难联系出来，这就为我们计算结果的分析带来了困难； 2) 考察某些物理量时，例如原子电荷，涉及到积分范围的选取，这造成所得物理量的绝对值意义不大； 3) 有些方法，例如杂化密度泛函方法不易于采用平面波基组方法实现。
3. VASP程序基本知识
中等大小的截至能即可，另外动力学模拟时，可选取低的截
至能。
不同元素在构造其赝势时，有各自的截至能，对于VASP，在缺省情况下，选取的是中等大小的截至能，这对于求解多
数物理量是足够的。严格意义上，截至能的确定与K-mesh大
小的确定类似，也是通过考察在总能量的收敛情况来确定(即保证总能量收敛至1meV/atom)。
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。
主要输出文件 OUTCAR : 最主要的输出文件，包含了所有重要信息； OSZICAR : 输出计算过程的能量迭代信息； CONTCAR: 内容为最新一轮的构型(分数坐标，可用于续算)；
4) 严格意义上，通过考察体系总能量/能量差值对真空区大小的收敛情况来确定合理的平移矢量长度。
tal energy
3. K网格大小的选择：
对于一维至三维体系的计算，需涉及k点数目的选择，对于K点的确定，它与布里渊区的形状以及对称性有关。VASP的 K点输入方法有多种，其中最常用的是直接给定K-mesh的大小，然后程序根据布里渊区的形状以及对称性自动生成各K点的坐标和权重。对于K-mesh的确定方法，通常通过考察总能量/能量差的收敛程度来确定，能量的收敛标准是1meV/atom。多数情况下，对半导体或绝缘体较小的K-mesh能量就可以

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程序使用教程

Surf. Sci., 2007, 601, 3488
6) UPS能谱图像模拟
Surf. Sci., 2007, 601, 3488
7) 材料光学性质计算
8) 其它性质计算，包括功函、力学性质等
2. 重复平板模型(或层晶模型)：
VASP程序采用重复平板模型来模拟零维至三维体系
零维分子体系
Dv: Vacuum thickness (~10 A)
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。
主要输出文件 OUTCAR : 最主要的输出文件，包含了所有重要信息； OSZICAR : 输出计算过程的能量迭代信息； CONTCAR: 内容为最新一轮的构型(分数坐标，可用于续算)；
Feymann定理得到解析的表达式，计算显得非常方便，
另一方面也使能量的计算在不同的原子构象下具有基本相同的精度；
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
CHGCAR和CHG : 电荷密度；
WAVECAR : 波函数文件； EIGENVAL: 记录各K点的能量本征值，用于绘制能带图； XDATCAR: 构型迭代过程中各轮的构型信息(分数坐标，用于动力学模拟)；
DOSCAR : 态密度信息。
POSCAR文件内容说明：
Silicon bulk (Title)
-10.2
-10.3
-10.4
Total energy(eV)
-10.5
-10.6

VASP单机操作流程(以Ni111表面为例)

在dos文件夹下，输入命令：mpirun -np 2 vaspmpi运行vasp进行态密度的计算。
八，能带计算（bands）：
建立bands文件夹，输入命令：mkdir bands
将KPOINTS INCAR POSCAR POTCAR CHG CHGCAR WAVECAR复制到bands文件夹中，
计算完成后，输入命令：cat Etot.dat查看结果。如同截断能的优化一样，根据要求选择合适的K点。（在此我选择17）
四，优化晶格常数：
在优化晶格常数时，是对比例系数的优化，不能使用绝对值。一般在试验值的左右各取一些值，根据要求选择最合适的晶格常数。计算过程和上两步类似。
Cp En . sh POS . sh（为方便使用格式）
打开终端，编辑K点文件KPOINTS（在此使用自动生成的方法）。
Cat >KPOINTS<<!
>A
>0
>7 7 1
>0 0 0
>!
保存退出。
二，优化截断能：
优化过程的脚本为：
#!/bash/sh
for i in 200 250 300 350 400 450 500 550 600
do
cat >INCAR<<!
（其它内容省略）
(保存退出)
建立relax文件夹：mkdir relax
将CHG CHGCAR WAVECAR INCAR POSCAR KPOINTS POTCAR复制到该文件夹：
Cp CHG CHGCAR WAVECAR INCAR POSCAR KPOINTS POTCAR relax
则在relax文件夹下运行命令;
输入命令：vi INCAR

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上机练习讲解-几何结构优化-分子

1）POSCAR： File Export 文件名：H2O 保存类型：cif 保存
4
1. H2O分子
1）POSCAR：用UltraEdit打开H2O.cif文件只复制坐标部分（采用列选择模式）
可以实现列选择编辑模式
5
1. H2O分子
1）POSCAR：切换至Xshell界面，登陆，进入vasp2015文件夹 cd vasp2015 将模板文件夹bak直接拷贝成H2O文件夹 cp -r bak H2O 进入H2O文件夹 cd H2O 编辑POSCAR vi POSCAR 将其中模型坐标部分删掉 dd/d]] 进入插入模式 i 右键粘贴，将UltraEdit中复制的坐标信息粘贴替换模板中的坐标部分退出插入模式 Esc 坐标部分删除并替换保存POSCAR :wq
09725对于优化前后的结构对比可以观察键长键角晶格参数吸附位等1920分子并导出为cif文件21准备四个输入文件和脚本cp此时可以直接将h2o文件夹复制并重命名为o2文件夹然后在o2文件夹中将相关输入文件修改投作业后输出文件将会覆盖之前h2o的输出文件cph2oo2修改potcarcppawopotcaro2修改poscarincarkpointsvicdh2oposcar根据cif文件修改incar文件需要填加二行ispin2voskown1kpoints不需修改晶胞尺寸相同k点不变投作业qsub22systemo2istartprecnormallrealisif2nsw100potim05ediffg005encut400evispin
原子坐标
原子受力
体系能量（温度为0K，取不含熵值的总能）
通过ctrl+b向上翻页可以查看每步离子弛豫后原子受力大小，以确认是否达到力收敛精度，即INCAR中的EDIFFG参数。 13

VASP计算实例

VASP计算实例VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种常用的第一性原理计算软件包，用于模拟和计算材料的结构和性质。

它基于密度泛函理论（DFT）和平面波基组，具有高精度和高效率的特点。

下面是一个关于VASP计算的示例：为了演示VASP的使用，我们将以氧化铁（Fe2O3）为例进行计算。

氧化铁是一种重要的功能材料，应用广泛，如磁性材料、电子器件、催化剂等领域。

1.准备输入文件：首先，我们需要准备输入文件。

VASP的输入文件主要包括两个部分：结构文件（POSCAR）和参数文件（INCAR）。

POSCAR文件描述了体系的晶体结构，包括晶格常数、原子种类及坐标等信息。

INCAR文件则包含了VASP计算的各种参数设置，如计算方法、收敛条件、化学势等。

2.设置INCAR文件：我们需要根据需求设置INCAR文件的参数。

例如，选择泛函理论的类型（LDA或GGA）、平面波能量截断（ENCUT）、收敛判据（EDIFF）等。

此外，还需要注意设置计算类型（静态计算、构型优化、分子动力学模拟等）及相关参数。

3.运行VASP：在设置完输入文件后，我们可以启动VASP进行计算。

一般情况下，我们可以在命令行界面输入"vasp"命令启动VASP。

此时，VASP将读取输入文件，并开始进行计算。

4.结果分析：计算完成后，可以通过VASP的输出文件来分析计算结果。

VASP的输出文件主要包括：能量、晶格常数、原子坐标、能带结构、态密度等信息。

我们可以通过这些信息来理解和分析材料的结构和性质。

除了以上基本计算流程，VASP还提供了许多功能和选项，可用于更复杂的计算和分析。

例如，通过设置不同的计算类型和参数，可以进行构型优化、声子计算、电子结构计算、弛豫过程模拟等。

此外，VASP还支持并行计算和计算集群的使用，以提高计算效率。

总结：VASP是一个功能强大且广泛应用的第一性原理计算软件包。

VASP几个计算实例

VASP几个计算实例VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种用于电子结构计算的软件包，广泛应用于固体物理、材料科学、化学等领域。

下面将介绍几个使用VASP进行计算的实例。

1.晶体结构优化晶体结构优化是材料科学中的常见任务，其目的是通过调整晶格参数和原子位置来寻找能量最低的晶体结构。

VASP可以用于计算晶体的总能量和力。

在VASP中，可以使用数值优化算法，如共轭梯度法或拟牛顿法，迭代调整晶格参数和原子位置，直到找到最低能量的结构。

2.原子表面吸附原子在固体表面上的吸附可以影响材料的性质和反应活性。

使用VASP，可以计算原子在表面上的位置和附着能，以研究吸附的稳定性和反应特性。

通过优化原子的位置，可以获得吸附位点和吸附能垒，这对于设计催化剂和研究表面反应机理非常重要。

3.力场参数优化力场是描述分子和固体中原子之间相互作用的经验势能函数。

使用VASP，可以通过计算分子或固体的电子结构和力学性质来优化力场参数。

对于有机分子，可以通过比较实验数据和计算结果来优化分子力场参数，以获得更准确的分子模拟结果。

4.分子动力学模拟分子动力学模拟是研究分子在一段时间内随时间演化情况的常用方法。

VASP能够提供分子动力学模拟所需的能量和力信息。

通过将VASP与分子动力学软件（如LAMMPS）结合使用，可以模拟大分子体系的运动和相变行为，从而对材料性能进行预测。

5.带隙计算带隙是半导体和绝缘体中的重要性质，它决定了电子的导电性和能量带的结构。

使用VASP，可以计算材料的能带结构和态密度，并通过计算能量差来确定材料的带隙。

这对于设计新型材料和理解电子输运性质具有重要意义。

总之，VASP是一款强大的计算工具，可以应用于多个领域的电子结构计算和材料模拟。

以上介绍的实例只是VASP的一小部分应用，它可以为科学家们提供关键的研究工具，推动材料科学和化学等领域的发展。

VASP使用手册手册使用VASP使用

VASP使用手册手册使用VASP使用VASP使用手册(完善中)基础(前提)知识Linux系统文字界面的基础操作*会进一个特定的目录下，学会建立，删除，移动，复制目录和文件，掌握vim 文字处理程序(可以理解成Windows下的文本文档(*.txt)，但是功能更强，可以在里面编辑脚本程序，fortran或者C语言程序)建议参见网页里面的内容非常详尽还有很多例子，看时建议抓住重点看关于origin(用来画DOS图)和VESTA(用来显示几何结构和电子结构)都非常容易学，会基本操作就可，遇到问题可以上网查查或与同学交流在Linux系统下计算软件VASP的使用一、建好5个输入文件(POSCAR, INCAR, POTCAR, KPOINTS, 一个提交文件)1， POSCAR手动建立，vi POSCAR…..还可以在MS的帮助下建立2， INCAR咱们组有公用标准的INCAR文件，进行不同的计算只需改其中的几个参数就可以了3， POTCAR从cluster上的某个目录下面拷贝过来，放到要计算的目录里如果要算多个元素的体系，使用命令Eg: cat POTCAR-Ni POTCAR-Pt > POTCAR4, KPOINTS文件，从别处拷贝一个，修改里面的参数即可5，提交文件都可以用现成的，在老节点上(node1~node21)使用lsf.sub 新节点上使用yzx8vasp (记不清了，用绿衬底标出)二、在服务器上编译vasp，一般管理员或别的用户以及编译过了，本平台编译好的目录在/public/home/zslu/my-soft/vasp.5.2或/public/baoer/vasp.5.2，编译使用的mpi可能不同。

将上面目录下的可执行文件vasp拷贝到用户工作目录下或者在作业提交脚本里通过目录找到可执行文件vasp。

三、提交任务使用命令qsub lsf.sub 或者 qsub yzx8vasp之后会自动产生例如的字样，这个8026表示的就是你提交的这个任务的任务号码四、查看任务qstat –a 或qstat -n一般只需要看3列第一列:任务序号第二列:使用者账户最后一列:计算消耗的时间五、杀某一个任务由于任务提错了或别的原因，不想要算某一个任务了。

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。