VASP中电子态密度计算的流程
vasp_能带结构和态密度图
能带结构和态密度图的绘制及初步分析前几天在QQ的群中和大家聊天的时候，发现大家对能带结构和态密度比较感兴趣，我做计算已经有一年半了，有一些经验，这里写出来供大家参考参考，希望能够对初学者有所帮助，另外写的这些内容也不可能全都正确，只希望通过表达出来和大家进行交流，共同提高。
MS这个软件的功能确实是比较强，但是也有一些地方不尽如人意的地方。
（也可能是我对一些结果不会分析所致，有些暂时不能解决的问题在最后一部分提出，希望大家来研究研究，看看有没有实现的可能性）。
能带结构、态密度和布居分析是很重要的内容，在分析能带结构和态密度的时候，往往是先作图，然后分析。
软件本身提供的作图功能并不是很强，比如说能带结构（只能带只能做point图和line图），不美观不说，对于每一个能带的走势也不好观察，感觉无从下手。
所以我一般用origin作图（右图是用origin做的能带图）。
能带结构和态密度的作图过程请参考我给大家提供的动画。
接下来我们先开看看能带结构的分析和制作！第一部分：能带结构这个部分打算先简单的介绍一下能带的基础知识，希望能对大家有所帮助，如果对能带了解比较深入的朋友，可以跳过这个部分内容，之中不当之处请勿见笑。
^_^第一个问题是：1、能带是怎样形成——轨道和一维体系的能带。
这是最基本的一个问题，我们要对能带结构进行分析，首先要知道它是如何来的。
其实能带是一种近似的结果（可以看成一种近似），是周期边界条件（bloch函数）下的一种近似。
先来看看一个最简单的问题，非周期体系有没有能带结构？答案是没有的，大家可以试试：①建一个周期的晶胞②选择build菜单下的symmetry子菜单下的none periodic superstructure去掉周期边界条件性③看看还能够运行吗？运行（run）按钮变灰了，不能提交作业了。
这说明什么问题？这说明这个CASTEP这个模块不能计算非周期的体系，另外可以参考MS中的DMOL模块，它可以计算非周期系统，虽然可以计算周期系统，但是仍不能计算能带，大家可以试试，看看property中的band structure能不能选上，一定不能！！^_^从这里，我们可以得到一个结论，对于单个原子（分子、单胞）如果不加上周期边界条件，是无法获得能带结构的。
用VASP4.6计算晶体硅能带实例
VASP Version : 4.6在此文中，我将用硅晶体作为实例，来说明如何用VASP4.6来计算固体的能带结构。
首先我们要了解晶体硅的结构，它是两个嵌套在一起的FCC布拉菲晶格，相对的位置为 (a/4,a/4,a/4), 其中a=5.4A是大的正方晶格的晶格常数。
在计算中，我们采用FCC的原胞，每个原胞里有两个硅原子。
VASP计算需要以下的四个文件：INCAR（控制参数）, KPOINTS（倒空间撒点）, POSCAR（原子坐标）, POTCAR（赝势文件）为了计算能带结构，我们首先要进行一次自洽计算，得到体系正确的基态电子密度。
然后固定此电荷分布，对于选定的特殊的K点进一步进行非自洽的能带计算。
有了需要的K点的能量本征值，也就得到了我们所需要的能带。
步骤一.—自洽计算产生正确的基态电子密度：以下是用到的各个文件样本:INCAR 文件：SYSTEM = SiStartparameter for this run:NWRITE = 2; LPETIM=F write-flag & timerPREC = medium medium, high lowISTART = 0 job : 0-new 1-cont 2-samecutICHARG = 2 charge: 1-file 2-atom 10-constISPIN = 1 spin polarized calculation?Electronic Relaxation 1NELM = 90; NELMIN= 8; NELMDL= 10 # of ELM stepsEDIFF = 0.1E-03 stopping-criterion for ELMLREAL = .FALSE. real-space projectionIonic relaxationEDIFFG = 0.1E-02 stopping-criterion for IOMNSW = 0 number of steps for IOMIBRION = 2 ionic relax: 0-MD 1-quasi-New 2-CGISIF = 2 stress and relaxationPOTIM = 0.10 time-step for ionic-motionTEIN = 0.0 initial temperatureTEBEG = 0.0; TEEND = 0.0 temperature during runDOS related values:ISMEAR = 0 ; SIGMA = 0.10 broadening in eV -4-tet -1-fermi 0-gausElectronic relaxation 2 (details)Write flagsLWAVE = T write WAVECARLCHARG = T write CHGCARVASP给INCAR文件中的很多参数都设置了默认值，所以如果你对参数不熟悉，可以直接用默认的参数值。
初学VASP中电子态密度计算设置参考
初学VASP中电子态密度计算基本设置参考主要分成三步：一、结构优化；二、静态自洽计算；三、非自洽计算以Al－FCC为例子第一步结构优化输入文件（INCAR, POTCAR, POSCAR, KPOINT）INCAR文件System=AlISTART=0ISMEAR=1SIGMA=0.2ISPIN=2GGA=91; VOSKOWN=1; EDIFF=0.1E-05; EDIFFG=-0.01 IBRION=2NSW=50ISIF=2 (OR 3)NPAR=10POTCAR 文件直接在势库中拷贝POSCAR文件Al4.051.0 0.0 0.00.0 1.0 0.00.0 0.0 1.04Direct0.0 0.0 0.00.5 0.5 0.00.5 0.0 0.50.0 0.5 0.5KPOINT 文件Automatic generationMohkorst Pack15 15 150.0 0.0 0.0第二步静态自洽计算INCAR：PREC = Medium，ISTART = 0，ICHARG = 2，ISMEAR = -5输入文件（INCAR, POTCAR, POSCAR, KPOINT）INCAR文件System=AlISTART=0ISMEAR=1SIGMA=0.2ISPIN=2GGA=91; VOSKOWN=1; EDIFF=0.1E-05; EDIFFG=-0.01 #IBRION=2#NSW=50#ISIF=2 (OR 3)NPAR=10POTCAR 文件直接在势库中拷贝POSCAR文件Al4.051.0 0.0 0.00.0 1.0 0.00.0 0.0 1.04Selective DynamicDirect0.0 0.0 0.0 T T T0.5 0.5 0.0 T T T0.5 0.0 0.5 T T T0.0 0.5 0.5 T T TKPOINT 文件Automatic generationMohkorst Pack15 15 150.0 0.0 0.0第二步计算是在结构优化的结果上进行的，所以开始第二步的时候，将第一步中的输入文件INCAR, POTCAR, POSCAR, KPOINT 以及C* 文件放入静态自洽计算中去，并且将CONTCAR 拷贝到POSCAR中，然后运行VASP。
vasp态密度计算流程
vasp态密度计算流程Title: VASP Density of States Calculation ProcedureTitle: 态密度计算流程Firstly, to calculate the density of states (DOS) using VASP, it is necessary to have performed a structural optimization or a static calculation.The essential inputs required are the POSCAR file which contains information about the structure, and the POTCAR file which includes information about the pseudopotentials.Additionally, the INCAR file should be properly set up with necessary parameters such as the electronic configuration and the energy range for the calculation.首先，使用VASP计算态密度（DOS），必须先进行结构优化或静态计算。
所需的基本输入包括包含结构信息的POSCAR文件和包含伪势信息的POTCAR 文件。
此外，INCAR文件应正确设置所需参数，如电子配置和计算的能量范围。
ext, prepare the KPOINTS file which defines the grid points in the Brillouin zone for the calculation of the DOS.The grid points should be dense enough to obtain a smooth DOS curve, but not too dense to make the calculation computationally expensive.The grid points can be optimized by trial and error or using automatic grid generation methods.接下来，准备KPOINTS文件，它定义了在计算DOS时布里渊区内的网格点。
2015源资培训班-VASP上机练习讲解(电子结构计算-态密度)
能带数目共8，由于Si是半 导体，在算dos和band structure时需要增加能带 数目，通常增加20%，此 处增加到了10
4）投作业：qsub vasp.pbs
12
1. Si (dos)
查看输出文件：DOSCAR
前边6行与EIGENVAL中的含义相同
能量 DOS
integrated
创建输入文件：INCAR、POSCAR、KPOINTS、POTCAR、 CHGCAR
1）确定自己在vasp2015文件夹下 2）创建dos文件夹（在scf文件夹基础上修改输入文件）：
cp –r Si-scf Si-dos 3） 将分析dos的脚本文件复制到Si-dos文件夹中：
cp split_dos vp Si-dos 4）进入Si-dos文件夹：cd Si-dos
7
1. Si (scf)
查看输出文件：OSZICAR
vi OSZICAR
只跑一步电子自洽迭代 8
1. Si (scf)
查看输出文件：EIGENVAL，记住能带数（8）
vi EIGENVAL
体系名称、个数、结构信息
电子数、k点数、band数 每个K点空间位置及权重
此k点处所有能带对应的能量
9
1. Si (dos)
cp Si-opt/INCAR Si-scf cp Si-opt/POTCAR Si-scf cp Si-opt/KPOINTS Si-scf cp Si-opt/vasp.pbs Si-scf cp Si-scf-POSCAR Si-scf/POSCAR 4）进入Si-scf文件夹：cd Si-scf 5）修改输入文件：POTCAR不需改动 INCAR需要改动 vi INCAR
第一原理电子结构计算程序：VASP
0.866 0.0
B A B A
(2). 优化晶格参数,求出能量最低所对应的晶格参数
wurtzite晶体含有两个内部自由度, 晶格参数优化过程要比立方 结构费时
CoO: a=2.98, c/a=1.735, u=0.367
8
8
4
4
E (eV)
0
0
-4
-4
-8
-8
-24
A
L
M
Γ
A
H
K
Γ
-24
A
L
M
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
pseudopotentail file Brillouin zone sampling structural data steering parameters
r 1r a1 = a( i − 2 r 1r a2 = a ( i + 2 r r a3 = ck
3r j) 2 3r j) 2
r 2π r (i − b1 = a r 2π r (i + b2 = a r 2π r b3 = k c
3 3 3 3
r j) r j)
r r r Γ = 0b1 + 0b2 + 0b3 = (0,0,0) 1 r r 1 1 K = (b1 + b2 ) = ( , ,0) 3 r 3 3 M = 0.5b1 = (0.5,0,0) r A = 0.5b3 = (0,0,0.5) r r r H = 0.5b1 + 0.5b2 + 0.5b3 = (0.5,0.5,0.5) r r r L = 0.5b1 + 0b2 + 0.5b3 = (0.5,0,0.5)
VASP计算AgGaS2能带及态密度及光学性质
VASP计算AgGaS2能带及态密度及光学性质第一步：构型优化1．准备四个输入文件POSCAR INCAR POTCAR KPOINTSPOSCAR: 从ms中导入AgGaS2结构，选择CASTEP，file，save，并保存成原包。
这样，得到一隐藏文件.cell, 将它用编辑器打开，从中的到vasp所需的POSCAR信息，修改得到POSCAR。
AgGaS2 bulk1.000000000000000-2.7934999465942410 2.7934999465942370 5.20450019836425802.7934999465942370 -2.7934999465942390 5.20450019836425902.7934999465942380 2.7934999465942380 -5.20450019836425804 2 2Direct0.3750000000000000 0.4072000086307526 0.53220000863075260.8750000000000000 0.8427999913692474 0.4677999913692474. . . . . . . . . . . .2.POTCAR:用PBE-GGA的赝势，提取，Ag Ga O的赝势合并成一个赝势。
（一般VASP有自带）3.下面是INCARSYSTEM = optimization of AgGaS2 LPLANE=.TRUE.NPAR= 8Elecronic minimisationISTART = 0LREAL = .FALSE.PREC = LowEDIFF = 1e-4EDIFFG = -0.03IALGO = 48NELMIN = 4ISYM = 0GGA = PBEISPIN = 1NBANDS = 120OUTPUT CONTROLLCHARG = .TRUE.LWAVE = .TRUE.LVTOT = .FALSE.IONIC RELAXATIONNBLOCK = 1NSW = 1IBRION = -1DOS RELATED (disabled)ISMEAR = 0 (tetrahedron/gaussian/m-p)SIGMA = 0.054.再下面KPOINTSAM4 4 40 0 0 至此，四文件已准备好，进行计算，mpiexec -np 8 ~/bin/vasp.4.5-mk-mp-pgi < /dev/null > vasp.out &（运行命令）（问题：计算前对某些参数的测试，比如截断能，晶格参数等，标准时什么？vasp运行后，不知道结果是否满足要求呢？）第二部：将构型优化后产生的CONTCAR文件拷贝为POSCAR文件mpiexec -np 8 ~/bin/vasp.4.5-mk-mp-pgi < /dev/null > vasp.out &（运行命令）第三部：能带的计算.建立新的计算目录mkdir band 创建目录cd band 进入目录cp ../INCAR . 复制cp ../PO* .cp ../CHG* .对INCAR文件作如下修改：ICHARG =11NBANDS=120 与上面构型优化时一致建立新的KPOINTS 手动定义K点AgGaS251Rec（关键字要对齐第一行）0.5000 0.5000 0.5000 1.0000 0.4500 0.4500 0.4500 1.0000. . . . . .K点坐标获得途径布里渊区各特殊点的坐标可利用CASTEP获得然后编辑vi inplin1 特殊点lin2 特殊点之间的取点数lin3 第一个K点的坐标lin4 第二个K点的坐标. . . . （同上..）. . . .保存运行 vasp_kpoints<inp就可以得到坐标手动复制到KPOINTS运行VASPmpiexec -np 8 ~/bin/vasp.4.5-mk-mp-pgi < /dev/null > vasp.out &（运行命令）在运行VaspbandDraw the band structure of VASPTwo files, EIGENVAL and OUTCAR are needed----------------------------------------------------------------Spin-polarized calculation(T/F)? (是否自旋极化计算)fNumber of lines along the BZ: (布里渊区特殊线数目)5K point sequence used to separate lines: (各线段始终点序号)1 11 21 31 41 51Set the Fermi level to zero(T/F)? (是否费米设置为零点)t可以得到相应的 band.dat 用origin绘图然后标注各个特殊点Fermi energy=1.2182v exp=2.76ev (可能是参数设计太粗糙…) 不过放大还算清楚..(用MS作图 K网格相同)第四部:DOS的计算及其绘图其POSCAR POTCAR KPOINTS可以相同于第一步优化设置INCARSYSTEM = optimization of AgGaS2NPAR= 8LPLANE = .TRUE.Elecronic minimisationISTART = 3 (从WAVECAR读入波函数)LREAL= .FALSE.PREC = MediumEDIFF = 1e-4EDIFFG = -0.02IALGO = 48NELMIN = 3ISYM = 1ISIF = 3ISPIN = 1ISMEAR = 0SIGMA = 0.1NBANDS=120LORBIT=11 (投影到 s.p.d)NEDOS=501 （DOS的点数）ICHARG=11 (从CHG读入电荷密度) EMIN=-20EMAX=20OUTPUT CONTROLLCHARG = .TRUE.LWAVE = .TRUE.LVTOT = .FALSE.IONIC RELAXATIONNBLOCK = 1NSW = 1IBRION = -1POTIM = 0.05运行vasp 命令同上然后编写DOSF （是否自旋极化计算）9 （轨道数）6 （要计算的DOS）-1 （为负数时，表示所考察的为原子的DOS）1 （原子编号）-1 （为正正数时，表示为原子轨道的DOS）2 （下面都同上）-13111518保存运行vaspdos (如果没有设定路径的话。
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中电子态密度计算的流程
VASP中电子态密度计算的流程主要分成三步：一、结构优化；二、静态自洽计算；三、非自洽计算以Al－FCC为例子第一步结构优化输入文件（INCAR, POTCAR, POSCAR, KPOINT）INCAR文件System=AlISTART=0ISMEAR=1SIGMA=0.2ISPIN=2GGA=91; VOSKOWN=1; EDIFF=0.1E-05; EDIFFG=-0.01 IBRION=2NSW=50ISIF=2 (OR 3)NPAR=10POTCAR 文件直接在势库中拷贝POSCAR文件Al4.051.0 0.0 0.00.0 1.0 0.00.0 0.0 1.04Direct0.0 0.0 0.00.5 0.5 0.00.5 0.0 0.50.0 0.5 0.5KPOINT 文件Automatic generationMohkorst Pack15 15 150.0 0.0 0.0第二步静态自洽计算INCAR：PREC = Medium，ISTART = 0，ICHARG = 2，ISMEAR = -5输入文件（INCAR, POTCAR, POSCAR, KPOINT）INCAR文件System=AlISTART=0ISMEAR=1SIGMA=0.2ISPIN=2GGA=91; VOSKOWN=1; EDIFF=0.1E-05; EDIFFG=-0.01 #IBRION=2#NSW=50#ISIF=2 (OR 3)NPAR=10POTCAR 文件直接在势库中拷贝POSCAR文件Al4.051.0 0.0 0.00.0 1.0 0.00.0 0.0 1.04Selective DynamicDirect0.0 0.0 0.0 T T T0.5 0.5 0.0 T T T0.5 0.0 0.5 T T T0.0 0.5 0.5 T T TKPOINT 文件Automatic generationMohkorst Pack15 15 150.0 0.0 0.0第二步计算是在结构优化的结果上进行的，所以开始第二步的时候，将第一步中的输入文件INCAR, POTCAR, POSCAR, KPOINT 以及C* 文件放入静态自洽计算中去，并且将CONTCAR 拷贝到POSCAR中，然后运行VASP。
VASP中电子态密度计算的流程
VASP中电子态密度计算的流程VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种基于密度泛团理论（DFT）的第一性原理计算软件包，适用于从头计算材料的电子结构和相关性质。
电子态密度（Electronic Density of States, DOS）是VASP中一个重要的计算任务，它描述了材料中电子的能量分布情况，可以用来分析材料的能带结构、电导性、磁性等性质。
下面是VASP中计算电子态密度的一般流程：1.构建体系：首先需要确定要研究的体系的晶体结构。
可以通过实验数据、结构数据库或者其他理论方法得到体系的晶体结构，然后使用VASP提供的一些工具生成输入文件。
2.检查和准备输入文件：在进行计算之前，需要检查输入文件的正确性。
输入文件主要包括POSCAR（晶体结构）、POTCAR（势能文件）和KPOINTS（k点网格），还可以包括INCAR（控制参数）和CHGCAR（电荷密度）。
可以使用VASP提供的一些工具来生成这些文件。
3.设置计算参数：在INCAR文件中设置计算参数。
这些参数包括计算方式（GS、NSW等）、电子相关参数（ENCUT、EDIFF、ISMEAR等）和计算资源（NPAR、NCORE等）等。
4.进行自洽计算：运行VASP程序开始自洽计算。
自洽计算是指通过迭代寻找材料中所有电子的基态波函数和电子密度。
5.DOS计算：自洽计算完成后，可以进行DOS计算。
首先需要通过选择一个能量范围，确定所需的DOS信息。
然后在INCAR文件中设置相关参数，如要求计算PDOS（投影态密度）、LORBIT参数（需要计算轨道投影DOS）等。
6.执行DOS计算：运行VASP程序开始DOS计算。
程序会在给定的能量范围内计算电子态密度，并输出相应的结果。
7. 分析结果：根据VASP计算结果，可以通过一些可视化软件（如VESTA、XCrysDen等）绘制电子态密度的能带图、分析能带结构，进而分析材料的电子特性和相关性质。
vasp 态密度计算流程
vasp 态密度计算流程英文回答：1. Preparation of Input Files.Create a POSCAR file containing the crystal structure of the system.Generate an INCAR file with the following settings:LDAU flag to enable the use of the LDA+U functional.Set LDAUU to the desired Hubbard U value.Set LDAUJ to the desired Hubbard J value.Set ENCUT to a sufficient energy cutoff for the plane-wave basis set.Set ISMEAR to 0 for a tetrahedron smearing method.Set SIGMA to a small value (e.g., 0.01 eV) for the smearing width.2. Running the VASP Calculation.Run VASP with the prepared input files to obtain the converged electronic structure.3. Post-Processing.Use the PROCAR file to extract the projected density of states (PDOS).Generate a plot of the DOS using a plotting software such as Gnuplot or Matplotlib.中文回答：态密度计算流程：1、准备输入文件。
创建包含体系晶体结构的POSCAR文件。
VASP中画部分电荷密度方法
VASP中画部分电荷密度方法VASP是一种常用的第一性原理计算软件，可以用于计算物质的电子结构和物理性质。
在VASP中，可以使用多种方法来计算材料的部分电荷密度，其中最常用的方法是通过投影到局域化轨道（Projection onto Localized Orbitals, PLO）来计算部分电荷密度。
在VASP中，计算部分电荷密度需要以下步骤：1. 绘制轨道：首先，需要确定感兴趣的原子或分子的轨道，例如局域化的d轨道、杂化轨道等。
这可以通过使用Wannier90软件包来实现，该软件包可以将Kohn-Sham波函数投影到局域化的原子轨道上。
2. 投影矩阵：使用Wannier90软件包生成的投影矩阵可以将Kohn-Sham波函数投影到局域化的原子轨道上。
这个投影矩阵可以在Wannier90的输出文件中找到。
3.计算部分电荷密度：使用VASP的计算任务，通过设置INCAR文件来包含所需的信息。
在这个文件中，需要指定投影矩阵的文件名以及所需的波函数文件。
在计算任务开始后，VASP将使用投影矩阵和波函数来计算部分电荷。
需要注意的是，计算部分电荷密度需要使用相对大的截断能和k-点网格，以保证计算结果的精度。
此外，计算部分电荷密度所需的计算资源也较高，因此可能需要较长的计算时间和大量的内存。
除了PLO方法外，VASP还支持其他方法来计算部分电荷密度，如Mulliken方法、Hirshfeld方法等。
这些方法在原理和计算步骤上有所不同，但都可以用于计算材料的部分电荷密度。
总结起来，VASP中计算部分电荷密度的方法可以通过使用投影到局域化轨道的方法来实现。
通过绘制轨道，生成投影矩阵，并在VASP的计算任务中设置相应的参数，可以计算材料的部分电荷密度。
但需要注意，这种计算方法对计算资源的要求较高，可能需要较长的计算时间和大量的内存。
vasp 态密度计算流程
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POTCAR：赝势文件。
VASP表面计算步骤小结
VASP表面计算步骤小结（侯博士）一、概述vasp用“slab”模型来模拟表面体系结构。
vasp计算表面的大概步骤是：材料体性质的计算；表面模型的构造；表面结构的优化；表面性质的计算。
二、分步介绍1、材料体性质计算：本步是为了确定表面计算时所需的一些重要参数：ENCUT、SIGMA（smearing 方法为ISMEAR＝1 或0时；而通常表面体系结构优化时选择这种smearing方法）、晶格参数。
<一>在计算前，要明确：何种PP；ENCUT；KPOINTS ;SIGMA;PREC;EX-CO，这其实是准备proper input files。
a. 何种PP选择的PP能使计算得到的单个原子能量值在1meV~10meV之间。
［参见P 21］所求得的单原子能量（对称性破缺时）可用来提高结合能的精度。
b. ENCUT [ 参见P 14 ]选择的ENCUT应使得总能变化在0.001eV左右为宜。
注意：试探值最小为POTCAR中的ENMAX（多个时，取最大的），递增间隔50；另外，在进行变体积的结构优化时，最好保证ENCUT＝1.3ENMAX，以得到合理精度。
c. PREC ［参见P 16］控制计算精度的最重要参数，决定了（未指定时）ENCUT、FFT网格、ROPT取值。
一般计算取NORMAL；当要提高Stress tensor计算精度时，HIGH 或ACCURATE，并手动设置ENCUT。
d. EDIFF ＆ EDIFFG ［参见P16］EDIFF 判断电子结构部分自恰迭代时自恰与否，一般取默认值＝1E－4；EDIFFG 控制离子部分驰豫e. ISTART ＆ ICHARGE ［参见P 16］ISTART = 1, ICHARG = 11：能带结构、电子态密度计算时；ISTART =0, ICHARG = 2：其余计算ISTART = 1，ICHARG = 1（其他所有不改变）：断点后续算设置f. GGA & VOSKOWN ［参见P 16］GGA＝91： Perdew -Wang 91；GGA＝PE： Perdew-Burke-ErnzerhofVOSKOWN＝1（ GGA＝91时）；VOSKOWN＝默认（其余情况）g. ISIF ［参见P 16］控制结构参数之优化。
VASP及第一性原理电子结构计算
(1). 生成4个输入文件: POSCAR POTCAR I66 0.0 05 0 0.5 0.866 866 0 0.0 0 0.0 0.0 1.6 2 Direct 0.0 0.0 0.0 0.6667 0.3333 0.5
设置体系的名称 晶格常数或缩放系数 原胞的基矢
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
☺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。
INCAR
• • • • 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等等
1 1
1 1
(3) ( )固 固定晶格参数, 格参数 静 静态自洽计算求出自洽的电荷密度 洽 算 出 洽的电荷密度 (i) (ii)
找到平衡晶格常数后, 进行静态的自洽计算就可 以求出自洽的电荷密度 计算得到的自洽的电荷密度要保存下来，在后 边计算其他的性质时会用到；另外也可以根据 它画出电荷密度图 分析原子间的建和作用 它画出电荷密度图，分析原子间的建和作用。 System=hcp Mg ISTART=0 ISTART 0
如何写出各种倒格子中的高对称点标记和坐标：
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） 算能带
0.50 0.75 0.25 0.00 0.00 0.00
vasp态密度计算流程
vasp态密度计算流程VASP (Vienna Ab initio Simulation Package) is a powerful and popular software package used for performing ab initio electronic structure calculations in solid state and molecular systems. It is widely used in the field of materials science and condensed matter physics to study the properties of materials at the atomic scale.VASP is particularly well-suited for calculating the electronic structure and energy of materials, as well as predicting their structural and thermodynamic properties. It uses density functional theory (DFT) to solve the electronic Schrödinger equation, and can accurately model the behavior of electrons in a wide variety of materials.The general workflow for performing a VASP calculation involves several key steps. The first step is to prepare the input files, including the structure of the material, the parameters for the calculation, and any specific settings or constraints. This can involve using software tools to generate the input files, or creating them manually.Next, the input files are used to run the VASP calculation on a high-performance computing cluster or supercomputer. The calculation itself involves solving the electronic Schrödinger equation for the material, and can be computationally intensive depending on the size of the system and the desired level of accuracy.Once the calculation is complete, the results are typically analyzed using post-processing tools to extract relevant information about the electronic structure, energy, and other properties of the material. This can involve visualizing the electronic density, calculating band structures and density of states, or performing other types of analysis.While VASP is a powerful and versatile tool, it also has certain limitations and challenges. One challenge is the computational cost of running VASP calculations, which can be prohibitive for larger systems or more complex simulations. This can limit the ability of researchers to explore certain materials or phenomena.Another challenge is the complexity of setting up and running VASP calculations, which requires a deep understanding of the underlyingtheory and implementation of DFT. This can be a barrier for researchers who are new to the field, or who are not familiar with the specific details of using VASP.Despite these challenges, VASP remains an essential tool for researchers working in the field of materials science and condensed matter physics. Its ability to accurately model the electronic structure and properties of materials at the atomic scale makes it an invaluable resource for studying new materials, understanding fundamental phenomena, and designing novel devices and technologies. With continued development and improvements, VASP will continue to play a critical role in advancing our understanding of materials and their behavior.VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一个强大且流行的软件包，用于在固体和分子系统中进行从头开始电子结构计算。
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。
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态密度计算流程
vasp态密度计算流程## VASP Density of States Calculation Workflow.### English Answer:1. Preparation.Create a well-converged DFT calculation for the system of interest.The convergence criteria should be strict enough to ensure accurate DOS results.2. Generating DOSCAR file.Run VASP with the `IDOS` flag set to 1. This will generate a DOSCAR file containing the density of states.3. Processing the DOSCAR file.Extract the energy values and DOS values from the DOSCAR file using a post-processing tool, such as grep or awk.The energy values are typically in eV, and the DOS values are in states/eV per unit cell.4. Plotting the DOS.Use a plotting tool, such as matplotlib or gnuplot, to plot the DOS as a function of energy.The resulting plot will show the distribution of electronic states within the system.5. Interpretation.Analyze the DOS plot to identify features such as band gaps, peaks, and valleys.These features can provide insights into the electronic properties and bonding characteristics of the system.### 中文回答：1. 准备工作。
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VASP中电子态密度计算的流程
主要分成三步：一、结构优化；二、静态自洽计算；三、非自洽计算以Al－FCC为例子
第一步结构优化
输入文件（INCAR, POTCAR, POSCAR, KPOINT）
INCAR文件
System=Al
ISTART=0
ISMEAR=1
SIGMA=0.2
ISPIN=2
GGA=91; VOSKOWN=1; EDIFF=0.1E-05; EDIFFG=-0.01 IBRION=2
NSW=50
ISIF=2 (OR 3)
NPAR=10
POTCAR 文件直接在势库中拷贝
POSCAR文件
Al
4.05
1.0 0.0 0.0
0.0 1.0 0.0
0.0 0.0 1.0
4
Direct
0.0 0.0 0.0
0.5 0.5 0.0
0.5 0.0 0.5
0.0 0.5 0.5
KPOINT 文件
Automatic generation
Mohkorst Pack
15 15 15
0.0 0.0 0.0
第二步静态自洽计算
INCAR：PREC = Medium，ISTART = 0，ICHARG = 2，ISMEAR = -5输入文件（INCAR, POTCAR, POSCAR, KPOINT）
INCAR文件
System=Al
ISTART=0
ISMEAR=1
SIGMA=0.2
ISPIN=2
GGA=91; VOSKOWN=1; EDIFF=0.1E-05; EDIFFG=-0.01 #IBRION=2
#NSW=50
#ISIF=2 (OR 3)
NPAR=10
POTCAR 文件直接在势库中拷贝
POSCAR文件
Al
4.05
1.0 0.0 0.0
0.0 1.0 0.0
0.0 0.0 1.0
4
Selective Dynamic
Direct
0.0 0.0 0.0 T T T
0.5 0.5 0.0 T T T
0.5 0.0 0.5 T T T
0.0 0.5 0.5 T T T
KPOINT 文件
Automatic generation
Mohkorst Pack
15 15 15
0.0 0.0 0.0
第二步计算是在结构优化的结果上进行的，所以开始第二步的时候，将第一步中的输入文件INCAR, POTCAR, POSCAR, KPOINT 以及C* 文件放入静态自洽计算中去，并且将CONTCAR 拷贝到POSCAR中，然后运行VASP。
计算结果中的Fermi能是准确的，需要记下。
第三步非自洽计算
INCAR：PREC = Medium，ICHARG = 11，ISMEAR = -5，LORBIT = 10 或者11（这时可不设RWIGS)，ISTART = 1
在第二步自洽计算的基础上进行，修改输入文件INCAR, POTCAR, POSCAR, KPOINT。
INCAR文件
System=Al
ISTART=1
ISMEAR=-5
SIGMA=0.2
ICHARG=11
RWIGS=1.402
ISPIN=2
GGA=91; VOSKOWN=1; EDIFF=0.1E-05; EDIFFG=-0.01
#IBRION=2
#NSW=50
#ISIF=2 (OR 3)
NPAR=10
POTCAR 文件直接在势库中拷贝
POSCAR文件
Al
4.05
1.0 0.0 0.0
0.0 1.0 0.0
0.0 0.0 1.0
4
Selective Dynamic
Direct
1.0 0.0 0.0 T T T
0.5 0.5 0.0 T T T
0.5 0.0 0.5 T T T
0.0 0.5 0.5 T T T
KPOINT 文件
Automatic generation
Mohkorst Pack
21 21 21
0.0 0.0 0.0
VASP中文手册：在进行能带和DOS计算时，ISMEAR 不能使用N阶MP方法。
因为MP方法在空轨道上有负的占据，所以求得的能带和DOS是不正确的。
但是从其它地方看到---“提示：在计算能带结构时，采ISMEAR = 0或1对结果的影响非常小，可以认为是一样的。
但是不能采用ISMEAR = -5 或-4。
”ISMEAR到底多少？
计算能带：ICHARG = 11
导体的话，用ISMEAR=1；
半导体或绝缘体，用ISMEAR=0 。
计算DOS：ICHARG = 11
ISMEAR = -5
计算的时候，金属可用0、1，非金属不要大过0，体材料可用－4、－5（面的话就用－1、0吧？）
参考http://210.45.66.120/doc/vasp5.0/node224.html
设置完成后进行计算，计算完后，得到包含了态密度值的DOSCAR文件，采用split_dos对态密度文件DOSCAR进行分割，得到总态密度DOS0，各个原子的分波态密度DOS1，DOS2……。
另外在运行split_dos程序对DOSCAR文件分割时，要保证当前目录下有对应的OUTCAR和POSCAR文件。
分割后的DOS0，DOS1…等文件的能量值是以费米能级作为能量参考零点。
DOS0的第一列数据是能量值，单位为eV；第二列数据是总态密度的值，单位State/eV.unit cell；第三列数据是总态密度的积分值，也就是电子数，单位为electrons。
DOS1是第一个原子的分波态密度值，其中的第一列数据是能量值，单位为eV；第二、三、四列数据分别对应于s、p、d态的分波态密度值，单位为State/eV.atom。
其他的DOS文件与DOS1类似。