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1、.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
2、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：精品.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，B
3、MIX，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，L
4、ORBITl 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。 主要参数说明如下：? SYSTEM：该输入文件所要执行的任务的名字。取值：字符串，缺省值：SYSTEM精品. ? NWRITE：输出内容详细程度。取值：04，缺省值：2如果是做长时间动力学计算的话，最好选0或1(首末步/每步核运动输出)，短时运算用2，选3则会在出错的时候给出说明信息。 ? ISTART：决定是否读取WAVECAR文件。取值：02，缺省0/1 for无/有前次计算的WA
5、VECAR（波函数）0：begin from scratch，根据INIWAV初始化波函数1：restart with constant energy cut-off，从WAVECAR读取波函数（重定义平面波集）2：restart with constant basis set，从WAVECAR读取波函数（平面波集不变） ? ICHARG：决定如何建立初始电荷密度。取值：02，缺省值: if ISTART=0 2 else 00：由初始波函数计算电荷密度1：从CHGCAR文件读取电荷密度2：使用原子电荷密度的叠加+10非自洽计算 ? ISPIN：是否进行spin polarized calcu
6、lation。取值：1，2（1-no，2-yes），缺省值：2 ? MAGMOM：在ICHARG=2或在CHGCAR中未包含磁化密度（ICHARG=1）时，指定每个原子的初始磁化时刻。取值：实数数组，缺省值:对ISPIN=2 NIONS*1.0，对非共线型磁化体系3*NIONS*1.0 精品.? INIWAV如何设置初始波函数，只在ISTART=0时使用。取值：0，1（0-最低动能的平面波，1-随机数），缺省值：1。 ? IDIPOL控制计算单极、偶极和四极修正。取值：14。13只计算第一/二/三晶矢方向，适于厚板（slab）的计算4 所有方向都计算，适于计算孤立分子 ? PREC进动（pre
7、cession）。取值：low/medium/high/normal/ accurate/single)，缺省值: Normal（VASP.4.X）；Medium（VASP.5.X）VASP4.5+采用了优化的accurate来替代high，所以一般不推荐使用high。不过high可以确保“绝对收敛”，作为参考值有时也是必要的。同样受推荐的是normal，适于作为日常计算选项。受PREC影响的参数有四类：ENCUT；NGX，NGY，NGZ；NGXF，NGYF，NGZF；ROPT。如果设置了PREC，这些参数就都不需要出现了，当然直接设置相应的参数也有同样效果。具体影响效果见p5354。 ? E
8、NCUT平面波基组的截断能量（eV）。取值：实数，缺省值：受PREC设置影响，从POTCAR文件中找出相应的ENMAX/ENMIN值来设置。PREC = Low Medium Accurate NormalENCUT = ENMIN ENMAX ENMAX ENMAX Single HighENMAX ENMAX*1.3对于多个元素不同的ENMAX/ENMIN，都取最大值。精品.该参数非常重要，最好不要手工去设置，除非文献告诉你要用多少，或者经过结果可靠性的验证。当然，为了测试一下提交的任务，也不妨先设个较小的值。 ? NGX，NGY，NGZ：控制FFT网格在三个晶矢方向上的格点数量。? NG
9、FX，NGFY，NGFZ：控制第二次更精确的FFT网格的格点数量。也是两类重要的最好不要去动的参数。在未指定的情况下将根据PREC的设置从POTCAR中自动读取。PREC=High/Accurate，基组中向量的2倍值，用来避免wrap around errors，得到精确解。PREC=Low/Medium/Normal，基组中向量的3/4倍值（已足够精确到 1 meV/atom）。 ? LREAL:决定投射是在实空间还是倒易空间进行。取值：.TRUE.（实空间）/.FALSE.（倒易空间），缺省值：.FALSE.用于求解赝势的非局域部分用到的一个积分，在倒格空间里采用平面波基组求解，在实空间
10、里则采用积分球求解。其他还有两个选项：O or On，A or Auto。On和.TRUE.的差别在于是否使用King-Smith算法优化，设为Auto则进行自动选择，推荐使用。 ? ROPT:在LREAL=Auto or On时，优化控制每个核周围的积分球内的格点数。取值：实数数组For LREAL=On精品. PREC=Low, 700 points in the real space sphere (ROPT=0.67) PREC=Med, 1000 points in the real space sphere (ROPT=1.0) PREC=High, 1500 points in
11、the real space sphere (ROPT=1.5)For LREAL=Auto PREC=Low, accuracy 10-2 (ROPT=0.01) PREC=Med, accuracy 2*10-3 (ROPT=0.002) PREC=High accuracy 2*10-4 (ROPT=2E-4) ? NELM, NELMIN and NELMDL：控制电子自洽循环步数。取值：整数NELM：电子自洽循环最大次数。缺省值：60NELMIN：电子自洽循环最小次数。缺省值：2NELMDL：弛豫次数。缺省值：if ISTART=0, INIWAV=1, and IALGO=8，-5
12、，if ISTART=0, INIWAV=1, and IALGO=48，-12，else 0NELMDL可以取负值。如果初始波函数采用随机赋值，即ISTART=0，INIWAV=1，那么很可能开始的值比较离谱，那么在第一步核运动循环之前采用NELMDL（负值）步的非自洽（保留初始的H）步计算将减少计算所需的时间。 ? EDIFF：指定电子自洽循环的全局中断条件，用于控制收敛精度。取值：实数，缺省值：10-4注意，即使EDIFF=0，NELM步电子自洽循环也会执行。 ? EDIFFG：指定离子弛豫循环的中断条件，用于控制核运动的收敛精度。取值，实数，缺省值：10*EDIFF精品.EDIFFG0
13、在两个离子步的总自由能之差小于EDIFFG时停止EDIFFG0在所有的力都小于EDIFFG时停止。EDIFFG=0在NSW步弛豫后停止此参数不支持MD，仅用于弛豫。 ? NSW：给出最大离子步数。取值：整数，缺省值：0。 ? NBLOCK，KBLOCK：取值：整数，缺省值：NBLOCK = 1，KBLOCK = NSW在NBLOCK离子步后对成对相关函数和DOS进行计算，并且把离子配置写入XDATCAR文件。在KBLOCK*NBLOCK步主循环后平均的成对相关函数和DOS被写入PCDAT和DOSCAR文件。 ? IBRION：决定离子怎样更新和运动。取值：-13，58（-1-无更新，0-MD，
14、1-RMM-DIIS，2-共轭梯度算法，3-Damped MD，5,6：有限差分，7,8：密度函数扰动理论），缺省值：if NSW=0/1，-1，else 0这个参数是和ISIF, IALGO/ALGO一起决定怎么算的最重要的参数。13是三种弛豫的方法，根据ISIF决定是否固定离子位置、晶胞大小和形状，在INCAR中必须设置参数POTIM。0是标准的ab-initio MD，不受ISIF影响，即不改变晶胞大小和形状。58支持Hessian Matrix和phonon frequency的计算以及部分固定的MD。 ? POTIM：IBRION=0时，给出MD每步步长（fs），IBRION=13时，给出最小化的度量常量。取值：实数，缺省值：IBRION=0无缺省，必须指定，IBRION=1,2,3 0.5 ? ISIF：决定是否计算应力张量以及弛豫中晶胞变化的自由度。取值：06，缺省值：if IBRION=0(MD) 0 else 2精品. ISIFcal
