VASP软件介绍
VASP软件介绍
0.00 0.25
TiO2_anatase.cell
隐藏文件
缩放倍数为1
命名为TiO2 基矢 体系中有8个 氧原子，4和 钛原子
各个原子的坐标
KPOINTS输入文件: 控制K点的选取方式
• 按普通格式手动输入各个k点(推荐用在计算能带时)
k-points entered manually 5 Reciprocal 0.500 0.000 0.500 1.00 0.475 0.000 0.475 1.00 0.450 0.000 0.450 1.00 0.425 0.000 0.425 1.00 0.400 0.000 0.400 1.00 标题或注释行，无特别意义 K点的数目 以字母R开头表示k点是按倒格子坐标系 前三个数是k点的坐标，最后一个数是相应k 点的权重(下面共5个k点)
POTCAR输入文件: 赝势文件
Si 的一种势函数的部分内容
US Si 4.00000000000000000 parameters from PSCTR are: VRHFIN =Si: s2p2 LEXCH = CA EATOM = 115.7612 eV, 8.5082 Ry GGA = -1.4125 -1.4408 .0293 -.9884 eV TITEL = US Si LULTRA = T use ultrasoft PP ? IUNSCR = 1 unscreen: 0-lin 1-nonlin 2-no RPACOR = 1.580 partial core radius POMASS = 28.085; ZVAL = 4.000 mass and valenz RCORE = 2.480 outmost cutoff radius RWIGS = 2.480; RWIGS = 1.312 wigner-seitz radius (au A) ENMAX = 150.544; ENMIN = 112.908 eV EAUG = 241.945 …………
VASP简介ppt课件
☺可以在一行设置多个关键词（即参数）的值，但是每个关键值之间用分 号(;)隔开。如ISMEAR= 0; SIGMA= 0.2。 ☺当想不用INCAR中某个关键词的值时，在该行前面加上井号(#)注释掉， 如#ISMEAR=0; SIGMA = 0.2
5
POSCAR输入文件：描述体系结构
例:SiC体系的POSCAR文件
TITEL = US Si
LULTRA = T use ultrasoft PP ?
IUNSCR = 1 unscreen: 0-lin 1-nonlin 2-no
RPACOR = 1.580 partial core radius
POMASS = 28.085; ZVAL = 4.000 mass and valenz
子动力学模拟的软件包。 • 基于(有限温度下的，对电子气而言)局域密度近似，自由
能作为电子气密度的泛函 • 在每个MD时间步长内精确求解电子气的瞬时基态
2
基本任务
• 晶体的电子结构(如态密度、能带、电荷密度）计算 • 晶体的磁学性质计算 • 优化晶体的结构参数 • 内部自由度弛豫 • 结构弛豫 • 表面体系的基本性质的计算
标题或注释行，无特别意义 K点的数目 以字母R开头表示k点是按倒格子坐标系 前三个数是k点的坐标，最后一个数是相应k 点的权重(下面共5个k点)
如果是以卡笛尔坐标系来写k点坐 标，则第三行以字母C开头。
9
POTCAR输入文件: 赝势文件
Si 的一种势函数的部分内容
US Si 4.00000000000000000 parameters from PSCTR are: VRHFIN =Si: s2p2 LEXCH = CA EATOM = 115.7612 eV, 8.5082 Ry GGA = -1.4125 -1.4408 .0293 -.9884 eV
VASP软件介绍解读
0S.0I0G0M00A00=000.010000000 0.5000000000000000 0.4589585899816485
0#.5I0S0I0F00=02000000000 0.0000000000000000 0.9589585899816486
0I.5A0L0G00O00=04080000000 0.0000000000000000 0.5410414100183514
POTCAR输入文件: 赝势文件
Si 的一种势函数的部分内容
US Si 4.00000000000000000 parameters from PSCTR are: VRHFIN =Si: s2p2 LEXCH = CA EATOM = 115.7612 eV, 8.5082 Ry GGA = -1.4125 -1.4408 .0293 -.9884 eV
First-principles electronic structure calculations
• 简介 • 基本任务 • 输入文件 • 输出文件 • 程序举例 • 操作界面
简介—VASP是什么
• 全称Vienna Ab-inito Simulation Package • 是一个采用平面波赝势(或缀加投影波)方法进行
0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.7500000000000000
(2). 优化晶格参数
• 运行VASP，从输出文件CONTCAR中查看优化之后的晶格 常数。
（3）固定晶格常数静态计算，得到后面计算要用到的电荷 密度。
TiO2
1S.0Y0S0T0E00M00=0T00iO0020
# ISIF = 3 IALGO = 48 NELMDL = -5
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计算方法
VASP计算方法VASP是维也纳第一原理模拟计算软件的缩写。
它是一种基于密度泛函理论的材料模拟计算方法，广泛应用于化学、物理、材料科学等领域。
VASP使用基于平面波展开（plane wave basis）的赝势（pseudopotentials）方法来描述材料中的电子结构。
其核心思想是将电子波函数以平面波的形式展开，并采用赝势来模拟电子的相互作用。
这种方法能够高效地计算含有数百个原子的系统的电子结构和相关性质。
在VASP中，首先需要确定材料的晶体结构。
用户可以通过输入晶体结构的空间群信息和原子坐标来定义体系的几何信息，还可以指定晶胞的尺寸和形状。
然后，通过选择适当的波函数和赝势，可以定义计算模型并进行模拟计算。
VASP计算可以分为一系列的步骤，包括结构优化、静态能量计算、力学性质计算等。
首先，通过结构优化，可以找到体系的最稳定结构和原子位置。
随后，通过静态能量计算，可以计算材料的能带结构和密度态。
在静态计算的基础上，还可以计算材料的力学性质，如弹性常数、声子谱等。
此外，VASP还可以进行分子动力学模拟和绝对零度的自由能计算。
在VASP计算中，还需要设置一些计算参数来优化计算性能和结果的准确性。
例如，可以通过设置波函数的能量截断来控制展开平面波的数目，提高计算效率。
还可以选择适当的赝势来模拟材料中的电子相互作用。
此外，还可以通过设置自旋极化和计算参数等，扩展VASP的应用范围和处理领域。
除了常规计算方法外，VASP还提供了一些高级计算功能，如HSE06方法和GW近似方法等。
这些方法可以进一步提高计算结果的准确性和可靠性。
总之，VASP是一种强大而灵活的第一原理模拟计算方法，可用于研究和预测各种材料的性质和行为。
通过调整计算参数和采用适当的计算模型，可以在各种材料科学领域中开展深入的研究，并帮助解决实际问题。
vasp软件主要功能
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：l 对所计算的体系进行注释：SYSTEMl 定义如何输入或构造初始的电荷密度和波函数：ISTART，ICHARG，INIWAVl 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，EDIFFl 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：EDIFFGl 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，LORBITl 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。
材料模拟计算软件VASP
１． 背景介绍
ＶＡＳＰ（Ｖｉｅｎｎａ Ａｂ－ｉｎｉｔｉｏ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｐａｃｋａｇｅ ）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。直接购买的费用大约４万人民币。
ＶＡＳＰ的原型是Ｍｉｋｅ Ｐａｙｎｅ在ＭＩＴ开发的程序包。 这个程序包产生了两个分支，一个是ＶＡＳＰ，一个 是ＣＡＳＴＥＰ。当ＶＡＳＰ开始发展的时候，ＣＡＳＴＥＰ这个 名字还没有产生。１９８９年，Ｊｕｅｒｇｅｎ Ｈａｆｎｅｒ把ＶＡＳＰ的 原型代码从剑桥带回了维也纳，但ＶＡＳＰ的真正开 发是在１９９１年开始的。这个时候，ＣＡＳＴＥＰ实际上 已经进一步发展了很多，但是ＶＡＳＰ是基于１９８９年版 的ＣＡＳＴＥＰ开发的，这个版本的ＣＡＳＴＥＰ只支持局域 赝势和Ｃａｒ－Ｐａｒｒｉｎｅｌｌｏ型的急速下降算法。１９９５年， ＶＡＳＰ的名字被确定下来，并且成为一个稳定而通用 的从头计算工具。１９９６年，ＶＡＳＰ的ＦＯＲＴＲＡＮ ９０语 言版本出现，并且开始进行ＭＰＩ并行化。但是，开 始进行并行化工作的人，Ｊ．Ｍ． Ｈｏｌｅｎｄｅｒ，“抄袭”了 ＣＡＳＴＥＰ的通讯内核，从而引起了ＣＡＳＴＥＰ和ＶＡＳＰ的 纠纷。１９９７年１月，ＶＡＳＰ的并行化在英国完成。 １９９８年，ＶＡＳＰ的通讯内核被完全重写，以去除 ＣＡＳＴＥＰ的部分，这导致了ＶＡＳＰ对Ｔ３Ｄ／Ｔ３Ｅ通讯不再 特别有效率。１９９９年，投影增强波（ＰＡＷ）方法被 采用。目前，维也纳大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｖｉｅｎｎａ）Ｐｒｏｆ． Ｄｒ． Ｊｕｅｒｇｅｎ Ｈａｆｎｅｒ 和 Ｐｒｏｆ． Ｄｉｐｌ．Ｉｎｇ． Ｄｒ． Ｇｅｏｒｇ Ｋｒｅｓｓｅ 研 究组以及德国的Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈ－Ｓｃｈｉｌｌｅｒ－Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ的Ｊüｒｇｅｎ Ｆｕｒｔｈｍüｌｌｅｒ研究组共同开发并发展ＶＡＳＰ。它是用赝 势平面波方法进行分子动力学模拟的软件包。与同 类的软件相比，它比较早的实现了超软赝势，计算 量相对于一般的模守恒赝势方法大为减少。ＶＡＳＰ加 入了对ＰＡＷ方法的支持，这使得ＶＡＳＰ的应用更为广 泛。
VASP软件包介绍
VASP软件包介绍VASP（Vienna Ab-initio Simulation Package）是一种广泛应用于固体和材料科学领域的第一性原理计算软件包。
它采用密度泛函理论（DFT）和平面波基组来解决材料的电子结构和定量性质。
VASP软件包具有强大的计算功能和高度精确的结果，已成为固体材料模拟中的重要工具。
VASP软件包提供了一系列功能和工具来模拟材料的结构、能带、电子密度、光谱性质、弹性性质、反应能垒等。
它支持多种交换和相关泛函，包括局域密度近似（LDA）、广义梯度近似（GGA）等，以及包含完全局域势（PAW）和超软赝势（USPP）等方法来描述原子核和电子的相互作用。
此外，VASP软件包还可用于模拟温度、压力、扩散、表面反应等不同条件下的材料行为。
使用VASP软件包进行计算需要用户提供晶体结构文件、赝势文件、计算参数等输入信息。
VASP软件采用平面波基组展开波函数，并使用周期边界条件来处理无限大小的周期性系统。
通过梯度下降方法，VASP软件可以在最小化能量的同时寻找材料的平衡结构。
VASP软件包的计算结果包括能带结构、态密度、能量、力、弹性常数、光学吸收谱、振动频谱等信息。
这些结果能够提供材料的基本性质和响应行为，比如能带结构可以揭示材料的导电性质，能量可以计算材料的稳定性，光学吸收谱可以预测材料的光电性能等。
此外，VASP软件还可以用于模拟计算一系列材料物性，例如通过计算弹性常数来评估材料的力学性质。
VASP软件包的优势在于其精确性和可靠性。
它采用高精度的数值方法和更精确的交换关联泛函，能够提供准确的计算结果。
此外，VASP软件包采用高度并行化计算策略，可以在多核处理器和高性能计算机上进行大规模并行计算，加速计算过程并提高效率。
VASP软件包还提供了友好的用户界面和详细的文档，使用户可以轻松配置、运行和解析计算，减小了学习和使用的难度。
VASP软件包的应用范围广泛，包括但不限于固体材料学、纳米材料学、催化剂设计、光电材料学、能源材料学等。
基于VASP软件的材料模拟研究
基于VASP软件的材料模拟研究材料模拟是一种快速、经济的研究材料性质、结构和功能的方法。
它可以在实验之前、期间或之后，对材料进行多种模拟计算，进而探究材料的性质和功能。
材料模拟可以在不同尺度（从原子到微观）和不同时间尺度（从纳秒到数年）上进行，应用于各个领域，如材料科学、化学、物理学、生物学等。
在这篇文章中，我们将介绍一种常用于材料模拟的软件——VASP（Vienna Ab Initio Simulation Package）。
一、VASP简介VASP是一种基于密度泛函理论的材料结构和电子性质计算工具。
它采用平面波基组和赝势方法，能够用来计算各种性质，如晶体结构、能带结构、密度分布、声子谱、光学性质、热力学性质等。
VASP可以计算各种晶体结构、薄膜、二维和三维纳米结构的性质。
它的计算结果通常与实验结果很好地吻合。
目前，VASP已经成为了材料科学中最常用和最受欢迎的软件之一。
二、VASP的基本原理1.密度泛函理论VASP基于密度泛函理论（DFT），这是描述材料中电子性质的一种理论模型。
它基于单电子波函数，建立了电子密度与电子间相互作用之间的基本关系。
密度泛函理论认为，电子的能量只依赖于电子的密度分布，而与电子的具体位置无关。
2.平面波基组和赝势方法VASP采用平面波基组和赝势方法来处理电子和正离子之间的相互作用。
在平面波基组中，电子波函数近似为平面波的线性组合。
在赝势方法中，一个核的电子云和内层电子被归纳到一个有效电势中，简化了计算。
这些方法可以大大减少计算成本和计算时间。
三、VASP的优点对于材料模拟，以下是VASP的优点：1.准确性高：VASP采用密度泛函理论，计算精度非常高，可以精确地预测材料的性质和行为。
2.灵活性：VASP可以用于晶体和非晶体、原子和分子、金属和半导体等各种材料类型的计算。
它还可以通过调整参数、自定义计算流程等方式来适应不同类型和形态的材料。
3.计算速度快：VASP的平面波基组和赝势方法可以提高计算速度和精确度，大大缩短计算时间。
VASP软件介绍
TITEL = US Si
LULTRA = T use ultrasoft PP ?
IUNSCR = 1 unscreen: 0-lin 1-nonlin 2-no
RPACOR = 1.580 partial core radius
POMASS = 28.085; ZVAL = 4.000 mass and valenz
标题或注释行，无特别意义 K点的数目 以字母R开头表示k点是按倒格子坐标系 前三个数是k点的坐标，最后一个数是相应k 点的权重(下面共5个k点)
• 程序自动产生K点（最常用的，定义网格取样大小）
Automatic genetation 0 Monkorst-Pack 9 99 10 0.0 0.0 0.0
注释行 自动产生K点，这一行必须设为0 Monhkorst-Pack方法产生K点 在各个基矢方向上分割基矢的点数 是否移动网格点以及移动多少（这里不移动）
-
POTCAR输入文件: 赝势文件
Si 的一种势函数的部分内容
US Si 4.00000000000000000 parameters from PSCTR are: VRHFIN =Si: s2p2 LEXCH = CA EATOM = 115.7612 eV, 8.5082 Ry GGA = -1.4125 -1.4408 .0293 -.9884 eV
-
POSCAR输入文件：描述体系结构
例:SiC体系的POSCAR文件
Cubic SiC 3.57 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 11 Direct 0.00 0.00 0.00 0.25 0.25 0.25
设置体系的名称 晶格常数或缩放系数
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介绍
vasp介绍(转帖)V ASP (V AMP)主页：http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/简介：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V anderbilt赝势(US-PP)或投影扩充波(PA W)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。
功能：FeaturesSelf-consistent density functional method with plane wave basisAll-electron projector-augmented-wave (PA W) potentials covering all atoms of the periodic table Local density approximation (LDA) and generalized gradient approximation (GGA)Spin restricted and spin-polarizedSemi-relativistic and full spin-orbit relativisticNon-collinear magnetismLDA (GGA)+U for correlated systemsApplicable to bulk systems, surfaces, interfaces, and molecules (in supercell geometry)Total energies, forces, and the full stress tensorConcurrent relaxation of lattice parameters and atomic positionsAb initio molecular dynamicsGeneration of Monkhorst-Pack special k-pointsIntegration in k-space with smearing or tetrahedron method (with Blöchl correction)Band structure (spin restricted and spin polarized)Site, spin and partial-wave projected densities of statesPartial densities of states at Fermi levelCharge densities Spin densitiesUltra-soft pseudopotentials are offered for comparison平台：UNIX/LINUX相关软件：1. p4vasp主页：http://cms.mpi.univie.ac.at/odubay/p4vasp_site/news.php说明：处理V ASP xml格式输出文件的免费图形环境工具。
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。
VASP软件的主要功能和INCAR文件
V ASP软件的主要功能和INCAR文件目录大纲V ASP软件的主要功能和INCAR文件 (1)➢V ASP软件的主要功能 (2)➢V ASP软件的主要参数 (2)➢V ASP软件的主要参数INCAR文件 (2)V ASP软件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。
➢VASP软件的主要功能✧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✧计算材料的状态方程和力学性质（体弹性模量和弹性常数）✧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）✧计算材料的光学性质✧计算材料的磁学性质✧计算材料的晶格动力学性质（声子谱等）✧表面体系的模拟（重构、表面态和STM模拟）✧从头分子动力学模拟✧计算材料的激发态（GW准粒子修正）➢VASP软件的主要参数V ASP软件计算过程中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V ASP手册。
➢VASP软件的主要参数INCAR文件该文件控制V ASP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，INIW A 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。
VASP参数设置详解
VASP参数设置详解VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种用于计算材料的密度泛净近似（DFT）的第一性原理计算软件包。
它通过解Schrödinger方程来模拟材料的电子结构和相关性质。
在使用VASP进行计算时，合理地设置一些参数对于获得准确和可靠的计算结果至关重要。
下面是一些VASP参数的详细解释和设置建议。
1.ENCUT：电子截断能电子截断能决定了在计算中使用的总能量截断。
它代表了在周期性晶体中采样自由电子波函数所需的最高能量。
对于不同的系统，需要选择一个适当的ENCUT值来平衡计算精度和计算成本。
一般来说，较大的ENCUT可以提供更准确的结果，但也会增加计算的时间和计算资源的需求。
2.KPOINTS：k空间采样KPOINTS参数决定了在倒空间中如何采样能带结构或密度（扩展计算）等。
k点的选择通常取决于晶体结构的对称性和计算的目标。
大多数情况下，使用自动设置的KPOINTS能够提供合理的结果，但对于具有特殊性质（如表面性质或嵌入物性质）的系统，可能需要进行手动调整以获得更准确的结果。
3.ISMEAR：布洛赫函数展宽类型ISMEAR参数定义了用于计算导体体系的占有数矩阵的布洛赫函数的展宽类型。
对于绝缘体，可以使用较小的展宽（如ISMEAR=0），对于导体，使用较大的展宽（如ISMEAR=-5）以便准确地描述费米面附近的行为。
4. SIGMA：Methfessel-Paxton方法的展宽参数SIGMA参数是Methfessel-Paxton方法用来对扩展波函数（导体体系）进行展宽的参数。
较小的SIGMA可以提供更准确的结果，但可能会使计算更加耗时。
合理的SIGMA选择应遵循VASP文档中的建议范围。
5.EDIFF：能量差（收敛标准）EDIFF参数定义了能量收敛的标准。
计算迭代过程中，当两个连续的迭代之间的能量差小于EDIFF时，认为计算已经收敛。
材料科学相关软件
材料科学相关软件材料科学是一门研究材料的结构、性能、制备和应用的学科，涉及到多个学科领域的知识，包括物理学、化学、力学等。
随着计算机技术的发展，材料科学领域也出现了许多相关的软件，可以帮助研究人员进行模拟计算、数据分析、材料设计等工作。
下面将介绍一些在材料科学领域中常用的软件。
1. VASP（Vienna Ab-initio Simulation Package）：VASP是一款基于第一性原理的材料建模和计算软件，能够模拟材料的电子结构和物理性质。
它可以计算能带结构、电子密度分布、弹性常数、电荷密度等，并具有高精度和高效率。
2. Materials Studio：Materials Studio是一款材料建模和分子动力学仿真软件套件，由Accelrys公司开发。
它提供了一系列的计算模块，可用于材料性质预测、材料设计和材料优化。
它覆盖了多个领域，包括分子模拟、晶体学、表面分析和药物发现等。
3. COMSOL Multiphysics：COMSOL Multiphysics是一款多物理场模拟软件，可以用于模拟和分析材料的多个物理过程，如热传导、电子迁移、流体流动等。
它在材料科学中的应用广泛，可以帮助研究人员解决材料设计和优化中的问题。
4. Abaqus：Abaqus是一款有限元分析软件，由达索系统公司开发。
它可以对材料的力学性能进行模拟和分析，包括应力、应变、变形等。
在材料科学中，Abaqus常被用于材料的强度分析、疲劳分析和动力学仿真等。
5. Quantum ESPRESSO：Quantum ESPRESSO是一款基于第一性原理的开源程序套件，用于计算材料的电子结构和材料性质。
它以计算效率和准确性出名，并且具有多种计算方法和功能模块，可以用于计算能带结构、密度泛函理论、分子动力学模拟等。
6. Origin：Origin是一款用于科学数据分析和可视化的软件，由OriginLab公司开发。
它提供了丰富的数据处理和分析工具，包括统计分析、曲线拟合、多维数据绘图等。
《vasp经验总结》课件
解释VASP中电子布居计算的常见问题。
3 前处理步骤问题
注意VASP输入文件的参数选取和格式问题。
4 输出文件问题
解读VASP的输出文件中的计算结果和结果可 视化问题。
总结
VASP的优缺点
深入探讨VASP的优点和缺点，帮助用户更好地 理解该软件。
研究过程中的体会
分享VASP研究过程中的经验和感悟。
《VASP经验总结》PPT课 件
VASP是一种强大的第一性原理计算软件，本PPT课件旨在总结使用VASP的经验 和技巧，解释常见问题和误区，并提供典型案例、常见问题解答等内容。
简介
VASP，即Vienna Ab-initio Simulation Package（维也纳第一性原理模拟软件包）， 是一种基于第一性原理的材料模拟软件，具有广泛的计算功能。本节将介绍 VASP的理论基础、计算功能，并解释为何需要经验总结和常见问题。Fra bibliotek典型案例
格子常数优化
密度泛函理论计算
通过压力-体积曲线和能量-格子 常数曲线来优化材料的格子常数。
深入了解使用VASP进行密度泛函 理论计算的软件包和计算过程。
分子静态计算
学习如何使用VASP进行分子的静 态计算，并分析计算结果。
常见问题
1 计算收敛问题
2 电子布居问题
解决VASP计算中的收敛问题和收敛准则选择。
使用方法
1
安装VASP
了解VASP的系统要求，并学习如何进行VASP的安装步骤。
2
输入文件
介绍入门级VASP输入文件，包括INCAR、POSCAR、KPOINTS和POTCAR。
3
执行计算
学习如何串行计算和并行计算VASP模拟。
最新VASP操作介绍-两次课PPT课件
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。
基于平面波表示的Kohn—Sham方程：
G ' 2 m 2 |k G |2G G ' V i( o G n G ') V H ( ;) c i , k G i c i , k G
上式中动能项是对角化的，通过求解上式方括号中的哈密顿矩 阵来求解KS方程，该矩阵的大小由截至能(cutoff energy)来决定。
动力学模拟)； DOSCAR : 态密度信息。
POSCAR文件内容说明：
Silicon bulk (Title) 2.9 (Scaling factor or lattice constant) 0.0 1.0 1.0 (第一个平移矢量的方向) 1.0 0.0 1.0 (第二个平移矢量的方向) 1.0 1.0 0.0 (第三个平移矢量的方向)
多数情况下，对半导体或绝缘体较小的K-mesh能量就可以 收敛，对于导体，一般需要较大的K-mesh。
VASP操作介绍 ppt课件
ppt课件
21
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。
Total energy
Length of vector
ppt课件
22
3. K网格大小的选择：
ppt课件
16
6) UPS能谱图像模拟
Surf. Sci., p2p0t课07件, 601, 3488
17
7) 材料光学性质计算
8) 其它性质计算，包括功函p、pt课力件学性质等
18
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pp体t课件系
19
Dv: Vacuum thickness (~10 A)
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。
ppt课件
9
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
上式中动能项是对角化的，通过求解上式方括号中的哈密顿矩 阵来求解KS方程，该矩阵的大小由截至能(cutoff energy)来决定。
ppt课件
7
程序流程：
尝试电子密度和尝试波函数 写出交换相关势表达式
构造哈密顿量
子空间对角化，优化迭代
自由能的表达式E
新电子密度，与尝试电子密度比较
是
否
输出结果pp，t课写件波函数
其中，单胞部分的波函数可以用一组在倒易空间的平面
- 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)。
基本任务
crystal structure 晶体结构基本性质计算
• Electronic Structure • Magnetic propeeters
• Structural relaxation
basic characters of surface system 表面体系的基本性质的计算
(2). 优化晶格参数
• 运行VASP，从输出文件CONTCAR中查看优化之后的晶格 常数。
（3）固定晶格常数静态计算，得到后面计算要用到的电荷 密度。
TiO2 1.00000000000000 SYSTEM = TiO2 3.7845101342259402 0.0000000000000000 0.0000000000000000 PREC = Accurate 0.0000000000000000 3.7845101342259402 0.0000000000000000 K-Points NSW = 0 0.0000000000000000 0.0000000000000000 9.5188386396340263 0 ENCUT = 400 VASP提供的 8 4 Monkhorst Pack ISTART = 0 各种POTCAR Direct 4 4 4 ICHARG = 2 0.0000000000000000 0.00000000000000000 0.2089585899816485 0 0 IBRION = -1 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.7089585899816486 ISMEAR = 0 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.4589585899816485 SIGMA = 0.10 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.9589585899816486 # ISIF = 2 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.5410414100183514 IALGO = 48 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.0410414100183514 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.2910414100183515 将CONTCAR 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.7910414100183514 中得到的数据 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000 拷贝到 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000 POSCAR中 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.2500000000000000 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.7500000000000000
POSCAR输入文件：描述体系结构
例:SiC体系的POSCAR文件
Cubic SiC 3.57 0.0 0.5 0.5 0.0 0.5 0.5 1 1 Direct 0.00 0.00 0.25 0.25 设置体系的名称 晶格常数或缩放系数 0.5 0.5 0.0
原胞(或晶胞)的基矢
每类原子的个数 确定按何种坐标来写原子位置 第一个坐标 第二个坐标
INCAR输入文件：设置程序控制参数的值
System 、ISTART、ENCUT、NELM、EDIFF 、EDIFFG、 GGA 、 NPAR、NSW、 IBRION 、 ISIF、 ISYM、 LWAVE 、LCHARG等
例：静态计算(计算总能和自洽的电荷密度)时
SYSTEM = Silicon ENCUT = 350 ISTART = 0 ICHARG = 2 ISMEAR = -5 EDIFF = 1E-5 PREC = Accurate 设置标题，以说明所计算的体系 设置平面波切断动能(不采用默认值) 说明这次计算是一次全新的计算 按体系中的原子构造初始的原子密度 采用四面体方法 电子迭代的收敛标准是1E-5 精度为Accurate
经验推荐自己手 动设置ENCUT, SYSTEM, ISTART, ICHARG, ISMEAR, EDIFF, PREC等 的值。
☺可以在一行设置多个关键词（即参数）的值，但是每个关键值之间用分 号(;)隔开。如ISMEAR= 0; SIGMA= 0.2。 ☺当想不用INCAR中某个关键词的值时，在该行前面加上井号(#)注释掉， 如#ISMEAR=0; SIGMA = 0.2
输出文件
OUTCAR :最主要的输出文件 DOSCAR : 电子态密度文件 EIGENVAL :本征值文件 OSZICAR :每次迭代或原子迟豫(或MD)的信息 CHG和CHGCAR :电荷密度文件 WAVECAR :波函数文件 CONTCAR :原子迟豫或MD后的体系结构文件 IBZKPT :布里渊区中的k点 PCDAT :对关联函数 XDATCAR :在MD时, 原子位置变化的跟踪文件 PROCAR和PROOUT : 波函数投影或分解的文件 LOCPOT :总的局域势 ELFCAR :电子局域函数
POTCAR输入文件: 赝势文件
Si 的一种势函数的部分内容
US Si 4.00000000000000000 parameters from PSCTR are: VRHFIN =Si: s2p2 LEXCH = CA EATOM = 115.7612 eV, 8.5082 Ry GGA = -1.4125 -1.4408 .0293 -.9884 eV TITEL = US Si LULTRA = T use ultrasoft PP ? IUNSCR = 1 unscreen: 0-lin 1-nonlin 2-no RPACOR = 1.580 partial core radius POMASS = 28.085; ZVAL = 4.000 mass and valenz RCORE = 2.480 outmost cutoff radius RWIGS = 2.480; RWIGS = 1.312 wigner-seitz radius (au A) ENMAX = 150.544; ENMIN = 112.908 eV EAUG = 241.945 …………
......
输入文件
POTCAR KPOINTS POSCAR INCAR
pseudopotentail file（赝势文件，软件本身具有， 用时选择合理的即可）
Brillouin zone sampling（ k点取样设置文件） structural data（描述体系结构的文件） steering parameters（计算控制参数文件）
• 程序自动产生K点（最常用的，定义网格取样大小）
Automatic genetation 0 Monkorst-Pack 9 9 9 0.0 0.0 0.0 注释行 自动产生K点，这一行必须设为0 Monhkorst-Pack方法产生K点 在各个基矢方向上分割基矢的点数 是否移动网格点以及移动多少（这里不移动）
程序举例
用VASP求TiO2的电子态密度和能带，分如下几步:
(1). 生成4个输入文件: POSCAR、POTCAR、INCAR、KPOINTS (2). 优化晶格参数,求出能量最低所对应的晶格参数； (3). 固定晶格常数静态计算，得到后面计算要用到的电荷密度； (4). 静态计算之后，固定电荷密度,分别做非自洽的能带和态密度计 算； (5). 从输出文件EIGENVAL、DOSCAR中提取数据,画图 。
(1). 生成4个输入文件: POSCAR POTCAR KPOINTS INCAR
TiO2 1.00000000000000 3.776000000000000 0.000000000000000 0.000000000000000 SYSTEM = TiO2 0.000000000000000 3.776000000000000 0.000000000000000 PREC = Accurate 0.000000000000000 0.000000000000000 9.486000000000001 K-Points 8 4 NSW = 200 0 Direct ENCUT = 400 VASP提供的 Monkhorst Pack ISTART = 0 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.2080000000000000 各种POTCAR 4 4 4 ICHARG = 2 0.5000000000000000 0.7080000000000000 0.5000000000000000 0 0 0 IBRION = 1 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.4580000000000000 ISIF = 3 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.9580000000000000 EDIFFG = -0.01 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.5420000000000000 ADDGRID= .True. 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.0420000000000000 ISMEAR = 0 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.2920000000000000 SIGMA = 0.1 0.0000000000000000 0.0000000000000000 -0.2080000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.2500000000000000 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.7500000000000000