2015源资培训班课程-VASP流程&输入文件.pdf

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1、VASP Vienna Ab-initio Simulation Package 输入和输出文件输入和输出文件 2 学习目标学习目标 理解理解VASP的计算流程的计算流程 掌握掌握VASP各输入输出文件的意义各输入输出文件的意义 掌握掌握VASP各输入文件的创建各输入文件的创建 熟悉熟悉INCAR中各个参数的意义中各个参数的意义 熟记熟记INCAR中需要更改的参数意义中需要更改的参数意义 3 VASP结构优化计算结构优化计算流程流程 读取输入文件读取输入文件 INCAR POSCAR POTCAR KPOINTS 自洽迭代自洽迭代 通过求解薛定通过求解薛定 谔方程确定波谔方程确定波 函数函数

2、在计算过程中在计算过程中 确定体系总能确定体系总能 量量 当连续两次总当连续两次总 能差值小于能能差值小于能 量收敛精度,量收敛精度, 则完成一次自则完成一次自 洽迭代。洽迭代。 原子弛豫原子弛豫 每次每次 自洽迭代自洽迭代 结束之后输出结束之后输出 原子受力。原子受力。 当原子受力满当原子受力满 足原子力收敛足原子力收敛 精度,则结束精度,则结束 结构优化。结构优化。 Fortran语言编写语言编写 数学库文件vasp.5.lib.tar.gz 主要代码vasp.5.x.tar.gz 贋势贋势(LDA和和GGA) VASP软件包介绍软件包介绍 一些用来处理计算数据的一些用来处理计算数据的sc

3、ript和和tools 图形界面软件图形界面软件 MedeA(含建模、计算及性质预测、数据处理) 4 POTCAR :文件包含了体系中各类元素的赝势文件包含了体系中各类元素的赝势 POSCAR :文件描述了所计算的体系的晶胞参数文件描述了所计算的体系的晶胞参数 (包括基矢,晶格常数,原子类型,坐标位置)(包括基矢,晶格常数,原子类型,坐标位置) KPOINTS :k 点设置,可手动或自动产生。点设置,可手动或自动产生。 INCAR :文件控制了文件控制了VASP进行何种性质的计算进行何种性质的计算 VASP基本基本输入输入文件介绍文件介绍 5 OUTCAR :计算结果主要输出计算结果主要输出文

4、件文件 OSZICAR :每次迭代或原子迟豫每次迭代或原子迟豫(或或MD)的能量信息的能量信息 CONTCAR : 原子迟豫或原子迟豫或MD后的体系结构文件,分数坐标,用于续算后的体系结构文件,分数坐标,用于续算 CHG和和CHGCAR :电荷密度文件电荷密度文件 WAVECAR :波函数文件波函数文件 DOSCAR : 电子态密度文件电子态密度文件 EIGENVAL :各各k点本征值文件,能带数目,能量范围点本征值文件,能带数目,能量范围 XDATCAR :每次原子弛豫后的每一步轨迹文件每次原子弛豫后的每一步轨迹文件 IBZKPT :布里渊区中的布里渊区中的k点点 PCDAT :对关联函数对

5、关联函数 PROCAR和和PROOUT : 波函数投影或分解的文件波函数投影或分解的文件 LOCPOT :总的局域势总的局域势 ELFCAR :电子局域函数电子局域函数 VASP基本输出文件介绍基本输出文件介绍 6 POTCAR 在VASP最新版本中,VASP贋势库仅提供投影缀加平面波 (PAW)赝势: 按交换关联函数分: LDA和GGA-PBE 按是否处理了semi-core态: A,A_sv,A_pv和A_d(A为元素名称;s、p、d为原子轨道) 按赝势文件中ENMAX(截断能)的大小: 普通赝势A,软赝势A_s和硬赝势A_h 在具体做材料计算时在具体做材料计算时,注意赝势种类的选取注意赝

6、势种类的选取。 8 POTCAR VASP贋势文件夹中包含两个压缩文件:potpaw_LDA和potpaw_PBE。 potpaw_LDA = PAW, LDA;potpaw_PBE = PAW, GGA, PBE 操作:操作: 根据泛函及精确度选择需要的贋势文件; cat file1 file2 file3 POTCAR,将所有贋势文件合并成一个文件 POTCAR。 注意:注意: 赝势的种类要一致 赝势使用的泛函要与INCAR中选择的泛函一致(PBE的泛函要选择 PBE的赝势) 9 POSCAR POSCAR文件示例文件示例一一: Pd(Fm-3m) !任意文字注释任意文字注释(一般为体系名

7、称一般为体系名称) 1.0 !晶胞缩放系数晶胞缩放系数 0.00 1.9335 1.9335 !晶格矢量晶格矢量 1.9335 0.00 1.9335 1.9335 1.9335 0.00 Pd !原子种类原子种类 1 !原子个数原子个数 Selective dynamics !是否要固定部分原子的坐标是否要固定部分原子的坐标 Direct !输入坐标的输入坐标的格式格式 (direct模式模式,Carteisan) 0.00 0.00 0.00 (T T T ) !原子的位置原子的位置,T为不固定为不固定,F为固定为固定 http:/www.cryst.ehu.es/cgi-bin/crys

8、t/programs/nph-wp-list 10 Pd(P1) 1 3.867 0.00 0.00 0.00 3.867 0.00 0.00 0.00 3.867 4 Direct !分数坐标分数坐标 0.00 0.00 0.00 0.00 0.50 0.50 0.50 0.00 0.50 0.50 0.50 0.00 POSCAR POSCAR文件示例文件示例二二: 11 Pd(P1) 1 3.867 0.00 0.00 0.00 3.867 0.00 0.00 0.00 3.867 4 C !绝对坐标绝对坐标 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.9335 1.93

9、35 1.9335 0.0000 1.9335 1.9335 1.9335 0.0000 POSCAR POSCAR文件示例文件示例三三: 12 POSCAR 提示:提示: a)a) 输入坐标的格式(第八行)共有两种:输入坐标的格式(第八行)共有两种: DirectorD or d for direct mode Cartesian or C or c or K or k for cartesian mode b)b) 各元素原子坐标的排列顺序必须与各元素原子坐标的排列顺序必须与POSCARPOSCAR中第中第6 6行的原子种类的顺序行的原子种类的顺序 及及POTCARPOTCAR中的贋势顺序

10、一致。中的贋势顺序一致。 c)c) 若需要固定部分原子,则可以在原子位置后边添加对若需要固定部分原子,则可以在原子位置后边添加对x x、y y、z z三个方三个方 向是否固定的判断参数(向是否固定的判断参数(T T为不固定,为不固定,F F为固定)为固定) 13 KPOINTS 常见格式一(自动生成常见格式一(自动生成k 点):点): Auto mesh 标题或注释行,无特别意义标题或注释行,无特别意义 0 0表示自动产生表示自动产生k点点 G (M) 以字母以字母G开头表示按开头表示按M-P方法以方法以点为中心自动产生点为中心自动产生k点点 9 9 9 沿沿各个基失方向上分割各基各个基失方向

11、上分割各基失失(K点网格)点网格)的点数的点数 0 0 0 对所按网格分割产生的对所按网格分割产生的k点进行平移的量(这里不平移)点进行平移的量(这里不平移) 14 常见格式常见格式 二:二: 按按Line模式模式手动输入各个高对称手动输入各个高对称k点(计算能带)点(计算能带) high symmetry lines 标题或注释行,无特别意义标题或注释行,无特别意义 10 每对高对称点之间产生每对高对称点之间产生10个个k点点 Line-mode 以字母以字母L开头表示按开头表示按line模式产生模式产生k点点 Rec 以字母以字母R开头表示开头表示k点按倒格子坐标系点按倒格子坐标系 0.0

12、0 0.00 0.00 ! gamma 每个对称点的每个对称点的 “x y z” 坐标坐标 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 ! W 0.00 0.00 0.00 ! gamma KPOINTS 共三对高对称点,沿着共三对高对称点,沿着Gamma X W Gamma计算能带,每对高对称点之间产计算能带,每对高对称点之间产 生生10个个k点点 1)如果是如果是以笛卡尔以笛卡尔坐标系坐标系(绝对坐标)(绝对坐标)来来写写k点坐标,则第点坐标,则第4行以字母行以字母C开头开头 2)高高对称点

13、对称点K 由空间群来确定由空间群来确定 15 提示:提示: 1.对六角晶系的结构,强烈推荐采用以为中心按M-P网格产生k点 2. K点网格大小k1, k2, k3按晶格参数a, b, c的长度进行合适选取 即:尽量保证 k1*a k2*b k3*c。 3.一般选取N1, N2和N3为奇数,以便产生的k点包含点,(自动产生K 点的模式) 4.一般来说,k 点越密越多,计算精度也越高,计算成本也越高。 对于 k 点的需求,金属半导体,绝缘体,不过呢,很多时候主要 还是受硬件限制,简约化可以使k点的数目大大下降。 5. 一般对于大体系,K点的设置 取Gamma 点即可(a, b, c均大于10) K

14、POINTS 16 INCAR VASP的的INCAR文件文件 1. 初始参数 2. 电子的优化 3. 原子弛豫(结构优化;分子动力学) 4. 态密度积分和参数 5. 其他 17 INCAR 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: (1)对所计算的体系进行注释:SYSTEM (2)定义如何输入或构造初始的电荷密度和波函数: INIWAV,ICHARG, ISTART, (3)SCF(自洽迭代)过程控制参数: (3.1)平面波截断能和缀加电荷时的切断值:ENCUT,ENAUG (3.2)电子部分优化的方法:ALGO,IALGO,LDI

15、AG (3.3)电荷密度混合的方法:IMIX,AMIX,AMIN,BMIX,AMIX_MAG, BMIX_MAG,WC,INIMIX,MIXPRE,MAXMIX (3.4)自洽迭代步数和收敛标准:NELM,NELMIN,EDIFF (3.5)smearing方法和参数:ISMEAR,SIGMA (3.6)计算电子局域函数和总的局域势:LELF,LVTOT 18 INCAR (4)态密度控制参数 (4.1)计算态密度时能量范围和点数:EMIN,EMAX,NEDOS (4.2)计算分波态密度的参数:RWIGS,LORBIT (5)离子弛豫过程控制参数: (5.1) 离子如何移动及步长和步数:IBR

16、ION,POTIM,ISIF, NSW,NFREE (5.2)离子弛豫收敛标准:EDIFFG (6)分子动力学相关参数: SMASS,TEBEG,TEEND,POMASS,PSTRESS (7)其它 (7.1)体系参数:NELECT、NBANDS (7.2)计算精度和对称性控制:PREC,ISYM,SYMPREC (7.3)交换关联函数:VOSKOWN,NPACO,APACO (7.4)逻辑参数:LREAL,LCORR,LWAVE,LCHARG,NPAR (7.5)磁性计算:ISPIN,MAGMOM,NUPDOWN (7.6)强关联体系L(S)DA+U:LDAU, LDAUTYPE, LDAU

17、L, LDAUU, LDAUJ (7.7)杂化计算:LHFCALC,HFSCREEN,TIME,LMAXFOCK 19 INCAR SYSTEM: 注释所计算的体系,以示说明。 ISTART: 如果计算目录中有WAVECAR文件,则默认值为1,否则为0。可赋予值为 0| 1 | 2 | 3 。决定是否读入WAVECAR: 0: 开始新的计算,按开始新的计算,按INIWAV初始化波函数初始化波函数 1: 接着计算,通常用在测试接着计算,通常用在测试ENCUT的收敛性以及计算结合能曲线的收敛性以及计算结合能曲线(体积和总体积和总 能的关系能的关系) 2: 接着计算,通常用在希望保持基矢不变的计算中

18、 3: 接着计算,读入上一次计算得到的电荷密度和波函数,不推荐用 1. 初始参数 20 INCAR ICHARG: 如果ISTART=0,则默认值为2,否则为0。决定如何构造初始的电荷密度 0: 从初始的波函数构造 1:从:从CHGCAR读入,并同原子密度进行线性插值读入,并同原子密度进行线性插值 2: 构造原子电子密度线性组合(构造原子电子密度线性组合(LCAO),初始的电子密度由赝势来决定),初始的电子密度由赝势来决定 11: 读入自洽的读入自洽的CHGCAR,并进行能带计算或态密度的非自洽计算,并进行能带计算或态密度的非自洽计算 12: 非自洽的原子密度计算 1. 初始参数 21 INC

19、AR ISTART 和和ICHARG 这两个关键词分别定义了如何构建初始的波函数和电荷密度、读入上一 次的波函数和电荷密度。 推荐的做法:推荐的做法: 进行能带结构、电子态密度等性质的计算时: 设置设置ISTART = 1, ICHARG = 11。 其他的情况: 一般都设置一般都设置ISTART = 0, ICHARG = 2。 如果由于断电或其他情况,程序停止运行了,但是又想接着计算: 此时设置此时设置ISTART = 1, ICHARG = 1。 1. 初始参数 22 INCAR 2.1 自洽迭代步数和收敛标准:NELM ,NELMIN ,NELMDL ,EDIFF. 2.2 平面波截断

20、能和缀加电荷时的切断值 :ENCUT . 2.3 电荷密度混合方法 :IMIX ,AMIX ,AMIN,BMIX,AMIX-MAG,BMIX- MAG.WC,INIMIX,MIXPRE,MAXMIX. 2.4 电子部分优化的方法 :ALGO ,IALGO,LDIAG. 电子优化需要设置的参数有EDIFF 和ENCUT ,其他参数使用默认。由于 NELM的默认是60,如果无法自洽收敛,需要设置电荷电荷密度混合 方法。电子部分优化得参数可以选设,如IALGO. 2. 电子优化 23 INCAR NELM: 允许电子自洽迭代的最大步数。默认值为60。如果超过了40步 还没有收敛的话,推荐对IALGO

21、、LDIAG和混合参数进行手动设置到合 理的值。 EDIFF: EDIFF是电子自洽收敛标准参数。默认值为1E-4。当连续两次迭 代中总能和本征值的变化都小于EDIFF时,则电子自洽迭代循环停止。 ENCUT: 确定平面波截断能,默认值从POTCAR中读入 ALGO: 确定电子优化的算法: Normal: 则IALGO=38(也就是blocked Davidson方法) VeryFast: 则IALGO=48(RMM-DIIS算法) Fast: 上面两种算法混着使用 2. 电子优化 24 INCAR 1.原子如何移动以及步长,步数和弛豫收敛条件: IBRION, ISIF, POTIM, NS

22、W, EDIFFG, NFREE. 2.分子动力学相关参数 : SMASS, TEBEG, TEEND, POMASS, NBLOCK, KBLOCK, PSTRESS, NSW, POTIM. 3. 原子弛豫 25 INCAR 3.1 原子原子如何移动以及步长和步数如何移动以及步长和步数 IBRION: 决定了原子如何移动或迟豫。如果NSW=0或1,则默认值为 1,否则为0。可赋予值为1| 0 | 1 | 2 | 3 | 5。IBRION=0表示进行分子 动力学模拟。为-1表示原子不移动。为其他值设置结构优化的方法。 -1:原子位置不移动 0: 标准的分子动力学模拟。采用Verlet算法来积

23、分原子的牛顿运动方程。 通过POTIM来控制时间步长(单位是fs)。SMASS控制系综的设置 1: 采用准牛顿算法来优化原子的位置 2: 采用共轭梯度算法来优化原子的位置 3: 采用最速下降算法来优化原子的位置 5: 用来计算Hessian矩阵和体系的振动频率 3. 原子弛豫 26 INCAR ISIF:决定了是否计算应力以及如何对结构进行优化。当 IBRION=0时,默认值为0,否则为2。可赋予值为0| 1 | 2 | 3 | 4 | 5| 6| 7| ISIF 计算离子所计算离子所 受的力受的力 计算原胞的计算原胞的stress tensor 离子位置驰离子位置驰 豫豫 改变原胞的改变原胞

24、的 形状形状 改变原胞的改变原胞的 体积体积 0 是是 否否 是是 否否 否否 1 是是 trace only 是是 否否 否否 2 是是 是是 是是 否否 否否 3 是是 是是 是是 是是 是是 4 是是 是是 是是 是是 否否 5 是是 是是 否否 是是 否否 6 是是 是是 否否 是是 是是 7 是是 是是 否否 否否 是是 27 INCAR POTIM: 当IBRION= 1, 2或3时,是力的一个缩放常数(相当于确定原子每步 移动的大小),默认值为0.5。当IBRION=0时,是MD的时间步长,无默认 值,必须手动设置。 NSW: 原子迟豫的最大步数和分子动力学的步数。默认值为0。在

25、每一步 内,电子进行自洽计算,并精确计算原子所受的H-F力和和应力。 EDIFFG: 原子迟豫收敛的标准。默认值为EDIFF*10。如果它的值为正 的,则表示前后两次的总自由能之差小于EDIFFG,原子停止迟豫。如果 为负的,则原子所受的最大的力小于EDIFFG的绝对值,原子停止迟豫。 NFREE: 相当于设置的自由度。当IBRION=5,NFREE=2或4决定了原子的移 动,推荐设置为2。该参数在计算频率和进行选择性原子弛豫时需要设 置。 3.1 原子如何移动以及步长和步数原子如何移动以及步长和步数 3. 原子弛豫 28 INCAR SMASS: 确定分子动力学中原子的速度。默认值为-3。可

26、赋予值为-3 | -2 | -1 |0。 -3: 微正则系综(总的自由能守恒) -2: 保持初始速度不变,计算体系总能随原子位置的变化情况 -1: 在每NBLOCK步之后对初始速度进行缩放 0或0,正则系综,对温度进行Nose调控 TEBEG: 分子动力学模拟时的初始温度。默认值为0。当POSCAR中没有 设置初始温度时,原子的初始速度按Maxwell-Boltzmann分布由TEBEG确 定。 TEEND :分子动力学模拟时的末态温度。默认值为TEBEG POMASS: 每类原子的质量 3.2 分子动力学相关参数分子动力学相关参数 3. 原子弛豫 29 INCAR PSTRESS :设置加到

27、体系的应力张量上的应力大少 3.2 分子动力学相关参数分子动力学相关参数 3. 原子弛豫 30 INCAR 1. smearing方法和参数:ISMEAR, SIGMA 2. 计算态密度时能量范围和点数:EMIN, EMAX, NEDOS 3. 计算分波态密度的参数: LORBIT 4. 态密度积分和参数 31 INCAR 确定smearing的方法和展宽的参数。默认值为1和0.2。ISMEAR可赋予值 为: -5 | -4 | -3 | -2 | -1 | 0 |N,它决定了如何确定每个波函数的占有数: -1: fermi smearing方法 0: Gaussian smearing 方法

28、 (氧化物,半导体) 1N:Methfessel-Paxton N阶smearing方法(金属) -2: 在INCAR中通过FERWE和FERD0关键词手动设置 -3: 采用一个循环的计算来确定smearing的参数,在每一步中的 searming设置通过SMEARINGS = smearing1 smearing2 smearing3. 来设置。此时IBRION= -1, NSW设置为SMEARINGS的值的个数 -4: 没有Blch修正的四面体方法 -5: 带Blch修正的四面体方法 4.1 smearing方法和参数方法和参数 4. 态密度积分和参数 32 INCAR 1.进行任何的静态

29、计算或态密度计算,且K点数目大于4时,取 ISMEAR=-5 2. 当原胞较大而K点数目较少(小于4个)时,取ISMEAR=0,并取一个合适的 SIGMA值。 3.对半导体或绝缘体的计算(无论是静态或结构优化),取ISMEAR=-5; 当结构呈现金属性时,取ISMEAR=1和2,以及设这一个合适的SIGMA值。大多 数情况下,1和2给出的结果很相似。 4.进行能带结构计算,ISMEAR和SIGMA 用默认值就好。 5.无论是对何种体系,进行何种性质的计算,采用ISMEAR=0,并选择一个合适 的SIGMA都能得到合理的结果。 6.在计算大体系的总能和DOS时,建议采用blochl校正的四面体方

30、法,即 ISMEAR=-5.但是这个方法没有对电子的部分占据进行变分计算,所以对金属 的力的计算误差较大,而对半导体的影响不大。金属的弛豫计算可采用 Methfessel-Paxton方法。 4.1 smearing方法和参数方法和参数建议建议 4. 态密度积分和参数 33 INCAR EMIN和EMAX: 计算态密度时的能量窗口(或能量范围) NEDOS: DOS点的个数 LORBIT: 同RWIGS一起设置,决定了PROCAR或PROOUT文件是否输出。也 就是对每个能带的波函数进行spd和site分解或投影。默认值为.FALSE.也 就是0。 LORBIT含义: 4.2 & 4.3 计算

31、态密度、分波态密度相关参数计算态密度、分波态密度相关参数 4. 态密度积分和参数 10,11或或12只是针对采用只是针对采用PAW势的计算势的计算 34 INCAR 4.2 & 4.3 计算态密度、分波态密度相关参数计算态密度、分波态密度相关参数 4. 态密度积分和参数 NBANDS:给出计算中实际的总能带数。取值:整数,缺省值: NELECT/2+NIONS/2(非自旋),0.6*NELECT + NMAG(自旋) 注: 1. NBANDS的取值应使计算中包含相当数量的空带。因为计算需要大量的空 带,至少要求1个空带(否则VASP会给出警告)。NBANDS对于解决内存 需求非常重要。一般NB

32、ANDS在NELECT/2+NIONS/2以上可以得到较为精 确的结果,但如果内存不够就只能减少NBANDS,在牺牲精度和体系大小 之间平衡。 2. 从前一步的outcar中可以读取。+20% - 半导体材料 35 INCAR PREC: 是控制计算精度最重要的一个参数,它决定了ENCUT 、FFT 网格大小、和ROPT 的默认值。可能的取值为Low, Medium, High, Normal, Accurate。它的默认值为Medium。 (后两个只能在4.5 以上版本中才起作用)。 在一般的计算时推荐:4.5 版本中用Normal,4.4 版本中用 Medium。当要提高力和Stress

33、tensor 的计算精度时,可以 采用High 或Accurate,并手动设置ENCUT 的值。 5. 其他参数 36 INCAR 5. 其他参数 ISYM:决定是否使用对称性。取值:-13(-1,0-不使用, 1,2,3-使用),默认值:使用PAW,则为2。 注:ISYM=2使用一种效率更高也更节省内存的电荷密度对 称性,ISYM=3时仅考虑力和应力张量的对称性,而电荷密度 是非对称的。 37 INCAR 磁性计算:磁性计算: ISPIN: 确定是否进行自旋极化的计算。默认值为1,表示不 进行自旋极化的计算。为2表示自旋极化的计算 MAGMOM: 每类原子的初始磁距,默认值为Nion*磁矩

34、VOSKOWN: 确定交换关联函数的关联部分是否采用Vosko- Wilk-Nusair内插方法。默认值为0。一般用在自旋极化GGA 的计算中,设置为1。 5. 其他参数 38 INCAR 逻辑逻辑参数和体系参数和体系参数:参数: LREAL: 确定投影算法是否在实空间或倒空间计算。默认值 为.FALSE. ,可设置的值为.FALSE. | .TRUE. | On | Auto | LWAVE: 确定是否在WAVECAR文件中输出波函数,默认值 为.TRUE.。 LCHARG : 确定是否在CHGCAR和CHG中输出电荷密度,默认 值为.TRUE. 5. 其他参数 39 INCAR LDAU,

35、 LDAUTYPE, LDAUL, LDAUU, LDAUJ 5. 其他参数 强关联体系强关联体系L(S)DA+U LDAU:控制计算中是否考虑在位库伦校正相,即+U,打开设置为 TRUE。 LDAUTYPE:具体加U的方法 1| 2| 4。通常取2为默认值。 LDAUL:控制具体在哪个角量子数l(轨道)上加U;-1不加U, 1对p轨道加U,2对d轨道加U,3对f轨道加U LDAUU:U1, U2,指定有效在位库伦相互作用的参数 LDAUJ:J1,J2,指定有效在位交换相互作用的参数 注意:LDAUL ,LDAUU,LDAUJ 这三个参数必须对体系中所有原子 都要定义。(包括加U和不加U的原子

36、) 40 INCAR 杂化计算(杂化计算(HSE06) 5. 其他参数 LHFCALC : 确 定 是 否 进 行 杂 化 计 算 。 取 值:.TRUE./.FALSE.,默认值:.FALSE. HFSCREEN:选择HSE06泛函。 LMAXFOCK:杂化计算中角动量最大数目。取值为整数, 默认值:4 41 INCAR文件文件关键参数总结关键参数总结 1.初始参数:SYSTEM,ISTART,ICHARG 2.电子迭代:NELM, EDIFF, ENCUT;电子部分优化方法:ALGO 3.原子弛豫:IBRION ,NFREE ,ISIF ,POTIM ,NSW , EDIFFG;分子动 力

37、学:SMASS ,TEBEG ,TEEND, PSTRESS 4.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: LORBIT 。 5.计算精度:PREC ;磁性计算:ISPIN, MAGMOM, VOSKOWN; 逻辑参数:LREAL, LWAVE, LCHARG。 42 INCAR文件文件关键参数总结关键参数总结 一般要设置的关键词:一般要设置的关键词:SYSTEM, ENCUT, ISTART, ICHARG, PREC, ISMEAR, SIGMA。针对计算不同的性质,再另外增加相应的。

38、针对计算不同的性质,再另外增加相应的 关键词。关键词。 设置计算的精度PREC, ENCUT 设置是做什么计算SYSTEM, ISTART, ICHARG, IBRION, ISIF 设置交换关联函数GGA和VOSKOWN 设置优化的算法和收敛标准EDIFF和EDIFFG 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 ISMEA和SIGMA 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。 43 INCAR文件文件模板模板 初始参数部分初始参数部分: SYST

39、EM = Copper !自己定义一个体系的名字 ISTART = 0 !开始新的job ICHARG = 2 !从原子中读取的charge PREC=Normal !计算精度,一般normal LREAL = .F. !实空间投影,一般Auto或者FALSE 离子弛豫部分:离子弛豫部分: IBRION = 2 !离子弛豫的方法,CG方法 ISIF=2 !控制晶格变化 NSW = 100 !离子弛豫的步数 POTIM = 0.5 !离子移动的时间步长 EDIFFG =-0.05 !离子弛豫的force的收敛标准,0.05时,结构收敛 44 INCAR文件文件模板模板 电子弛豫部分:电子弛豫部分

40、: ENCUT = 200 eV !定义平面波截断能 ISPIN=1 !是否考虑电子自旋 NELM = 60 !默认值,电子迭代最多为60步 EDIFF = 1E-04 !相邻两步电子迭代的能量差收敛标准 LCHARG = .TRUE. !是否保留CHGCAR和CHG LWAVE = .TRUE. !是否保留WAVECAR ISMEAR = 1 SIGMA = 0.2 45 INCAR文件文件模板模板 DOS 相关参数设置相关参数设置: (在具体计算(在具体计算DOS的时候,还需要加入以下的计算参数,我们在后面的时候,还需要加入以下的计算参数,我们在后面 具体案例里边还会详细给出)具体案例里边还会详细给出) NBANDS= XXX LORBIT=10 ICHARG=11 EMIN=XX EMAX=XX NEDOS=1000 46 INCAR文件文件模板模板 加加U的参数设置部分的参数设置部分 LDAU=.TRUE. LDAUTYPE=X LDAUL= X X LDAUU= X X LDAUJ= X X 杂化杂化HSE06计算:计算: LHFCALC = .TRUE. !以下为HSE06需要加的参数 HFSCREEN = 0.2 TIME = 0.4 LMAXFOCK = 4 Thanks 47

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