VASP的输入输出文件

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☺当Smearing时不采用四面体方法，则Tetrahedra后面的内容不起作用
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KPOINTS(2)
• 按Line模式手动输入各个高对称k点(用在计算能带中，4.6 以上版本支持)
k along high symmetry lines 10 Line-mode Rec 0.00 0.00 0.00 ! gamma 0.50 0.50 0.00 ! X 0.50 0.50 0.00 ! X 0.50 0.75 0.25 ! W 0.50 0.75 0.25 0.00 0.00 0.00 !W ! gamma 标题或注释行，无特别意义 每对高对称点之间产生10个k点 以字母L开头表示按line模式产生k点 以字母R开头表示k点按倒格子坐标系 每对高对称点的坐标。（共三对，表明沿着 Gamma X W Gamma计算能带）
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内容(2)
输出文件(续)
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
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输入文件
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INCAR(1)
• • • • • • 设置计算的精度 设置是做什么计算 设置交换关联函数 设置优化的算法和收敛标准 设置MD的步长、温度、时间 设置每个波函数或电子的占有数(也就是 smearing 方法及相关的参数)等等 • 自由格式 • 共100多个关键词，一般都有合适的默认值。通常 需设置的有10个左右。即使INCAR文件无任何内容 也可以进行计算。
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标题或注释行，无特别意义 0表示自动产生k点 以字母G开头表示按M-P方法以Γ点为中心自动产生k点 确定沿倒格子各方向上网格点的数目 对所按网格分割产生的k点进行平移的量（这里不平移）
第三行也可以字母M开头， 则不以Γ点为中心
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KPOINTS(4)
• 按Monkhorst-Pack网格方法自动产生k点
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OUTCAR
查看所计算体系的费米能级，使用下面的命令 grep 'Fermi' OUTCAR | tail -1 得到的结果为 BZINTS: Fermi energy: 6.171330; 20.000000 electrons 上一行中第一个数就是体系的费米能级，第二个数就是体系的总价电子数。 注释：对半导体的体系，VASP取价带顶作为费米能级。对呈现金属性的 体系，费米能级就是该体系的真实（具有物理意义的）费米能级。 查看所计算体系的倒格子基矢 在采用vi对OUTCAR编辑时，用下面的命令来查找 g/reciprocal lattice vectors 或 g/recip 查看所计算体系中原子的受力情况 在采用vi对OUTCAR编辑时，用下面的命令来查找 g/TOTAL-FORCE 原子所受的力的单位是eV/angstrom。
0.5 0.5 0.0
每类原子的个数
确定按何种坐标来写原子位置
0.00 0.25
第一类原子的第一个坐标 第二类原子的第一坐标
0.00 0.25
☺第七行以字母D开头表示下面的是分数坐标，如果是以C或K开头表示下面的坐 标是卡笛尔坐标。
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POSCAR(2)
• 对原子位置进行选择性的迟豫(Selective dynamic)
完全自动的方式 (2) (续)
完全自动的方式 (3) Automatic mesh 0 Monkhorst-Pack 10 10 10 0.5 0.5 0.5 标题或注释行，无特别意义 0表示自动产生k点 以字母M开头表示按M-P方法自动产生k点 确定沿倒格子各方向上网格点的数目 对所按网格分割产生的k点进行平移的量（这里不平移)
如果是以卡笛尔坐标系来写k点坐标， 则第四行以字母C开头。
☺如何写出各种布拉菲格子对应的倒格子中的高对称点标记和坐标：a)查空间群 国际表; b)用xcrysden软件画出布里渊区，并选取高对称点。
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KPOINTS(3)
• 按Monkhorst-Pack网格方法自动产生k点
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INCAR(2)：例子
• 静态计算(计算总能和自洽的电荷密度)
懒：删掉计算目录下的WAVECAR，INCAR中不作任何设置
推荐：自己手动设置ENCUT, TITLE, ISTART, ICHARG, ISMEAR, EDIFF, PREC等
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
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KPOINTS(1)
• 设置布里渊区k点取样或k点的坐标,计算能带时k点的高对称 线 • 设置方式:手动输入所有的k点，按Monkhorst-Pack方法自动 产生 • 格式：普通，四面体，M-P网格，Line模式 • 卡笛尔坐标系和倒格子坐标系
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KPOINTS(2)
• 按普通格式手动输入各个k点(推荐用在计算能带时)
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POTCAR
• 按POSCAR文件中，每类原子的顺序把各类原子相应的赝 势合并到同一个文件(POTCAR)中。比如在POSCAR中原 子坐标按Si, O的顺序写出给原子的坐标，则到赝势库目录 中使用下面的命令: zcat Si/POTCAR.Z >POTCAR zcat O/POTCAR.Z >>POTCAR • 每类原子的赝势类型(PAW或超软)一致 • 每类原子的赝势类型(交换关联)要与INCAR中交换关联设置 一致
Example file 4 Cartesian 0.0 0.0 0.0 1. 0.0 0.0 0.5 1. 0.0 0.5 0.5 2. 0.5 0.5 0.5 4. Tetrahedra 1 0.183333333333333 6 1234
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)
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输出文件
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OUTCAR
OUTCAR文件包含了vasp计算后得到的绝大部分结果，每步迭代的详细情况。 下面介绍如何从OUTCAR取出一些有用的信息： 查看所计算体系的体积，使用下面的命令
grep ‘volume’ OUTCAR 得到的结果如下 volume/ion in A,a.u. = 32.92 222.17 volume of cell : 65.84 第一行给出体系的体积分别以Å3/atom, a.u.3/atom为单位给出的。 第二行给出体系的体积是以Å3/unit cell为单位给出的。
☺如何写出具有复杂结构的晶体的POSCAR：a) 查到该晶体的晶格常数、空间群 和乌科夫(Wyckoff)坐标; b)用Material Studio中Crystal builder或其他的晶体学软 件画出晶体，并得到各个原子的坐标;或c)根据空间群国际表写出各等价位置; d)晶 体数据库
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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。
• 按四面体格式手动输入各个k点(复杂，不推荐用)
标题或注释行，无特别意义 K点的数目 以字母C开头表示k点是按卡笛尔坐标系 前三个数是k点的坐标，最后一个数是相应k点的坐标(下面共4个k点)
当smearing方面采用的是四面体方法时，以字母T开头表示下面的是描述各个四面体的信息 四面体的个数，每个四面体的体积权重 每个四面体顶角的权重，每个四面体顶角k点坐标的序号
完全自动的方式 (1) Automatic mesh 0 Auto 10 标题或注释行，无特别意义 0表示自动产生k点 以字母A开头表示完全自动以Γ点为中心产生k点 长度，间接确定了沿倒格子各方向上网格点的数目
完全自动的方式 (2) Automatic mesh 0 Gamma 10 10 10 0.0 0.0 0.0
如果第三行以字母G开头，则以Γ点为中心产生k点
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KPOINTS(5)
☺ 对六角晶系的结构，强烈推荐采用以Γ为中心按M-P网格产生k点 ☺ K点网格大小N1, N2, N3按倒格子基矢的长度进行合适的选取 ☺一般选取N1, N2和N3为奇数，以便产生的k点包含了Γ点 ☺ 设置不同的N1,N2和N3，看它们对总能的影响，以确定能保证一定 计算精度的k点数目
例子:
Cubic SiC 3.57 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 1 1 Selective dynamic Direct 0.000 0.000 0.000 F F F 0.248 0.248 0.248 T T T
表示对体系中的原子进行限制性的迟豫 或优化，这一行以字母S开头。 固定第一类原子的位置， 对第二类原子的位置进行优化
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 0.5 0.5 0.0 设置体系的名称 晶格常数或缩放系数 原(或晶)胞的基矢 Cubic SiC 3.57 0.0 0.5 0.5 0.0 0.5 0.5 1 1 Cartesian 0.00 0.00 0.25 0.25
☺可以在一行设置多个关键词的值，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
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6Biblioteka Baidu
POSCAR(1)
• 描述了体系的结构文件: 原(或晶)胞的基矢, 原子的位置, 原 子是否移动，原子的初始速度等) • 分数坐标和卡笛尔坐标 例子:
VASP的输入输出文件
侯柱锋 复旦大学物理系
2005, 12, 3 北京，宏剑
内容(1)
输入文件
INCAR :计算控制参数文件 POSCAR :描述体系结构的文件 KPOINTS :k点取样设置文件 POTCAR :赝势文件
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
#/bin/sh for i in 3 5 7 9 11 do cat > KPOINTS <<! auto 0 Monhkorst-pack $i $i $i 0.0 0.0 0.0 ! vasp E=`grep "TOTEN" OUTCAR | tail -1 | awk '{printf "%12.6f \n", $5 }'` K=`grep "irred" OUTCAR | tail -1 | awk '{printf "%4i \n", $2 }'` echo $K $E >>SUMMARY done
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
查看所计算体系的总能，使用下面的命令
当ISMEAR = -5时，Free energy TOTEN是与energy without entropy是相等，则用 grep ‘TOTEN’ OUTCAR 得到结果如下 free energy TOTEN = -7.910804 eV 当ISMEAR等于其他的值时，Free energy TOTEN是与energy without entropy是不相等，则用 grep ‘entropy=’ OUTCAR 得到结果如下 energy without entropy= -7.910804 energy(sigma->0) = -7.910804 在计算体系的结合能时，体系的总能取为energy without entropy后面的值。