Vasp ABC

Posted by XiLock on July 20, 2020

输入文件

VASP的输入文件有4个:

  1. INCAR:告诉vasp算啥,咋算;
  2. POSCAR:模型结构;
  3. KPOINTS:K点信息;
  4. POTCAR:原子的平面波基组,描述体系中对应的原子核和电子的相关信息。
# ------------
# - 1. INCAR -
# ------------
# 写INCAR的时候,不要使用 tab,用空格替换tab;
# 官网有些旧的文件可能用的不是 # 号,而是 !。 大家记住: ! 可能会出错;
# 下文中的“分子原子体系”指的就是“把分子或者原子放到一个box里面”。

SYSTEM = O atom       # 该计算的说明,任意写,没有也没有影响.
ISMEAR = 0            
# ----------------------------
# 展宽方法,一般ISMEAR = 0 (Gaussian Smearing) 可以满足大部分的体系(金属,导体,半导体,分子);
# 对于分子或者原子,用0;
# 对于金属来说,ISMEAR的取值一般为0或1;
# 半导体和绝缘体体系不大于0,一般用0;
# K 点少,半导体或者绝缘体,那么只能用 ISMEAR = 0;
# 对所有体系,如果想获取更加精确能量的时候用-5:但使用-5的时候,K点数目小于3则程序会罢工;
# ----------------------------
SIGMA = 0.01          
# ----------------------------
# 对于分子原子体系,死死记住下面组合就可以了,ISMEAR = 0; SIGMA = 0.01。
# 对于金属(ISMEAR=1或0),非金属(ISMEAR=0),一般取SIGMA=0.10即可,默认值是0.20,不放心的话,用0.05;
# 如果用了ISMEAR = -5; SIGMA的值可以忽略,也可以不管;
# 判断标准: SIGMA的取值要保证OUTCAR 中的 entropy T*S (展宽entropy而非物化entropy)这一项,平均到每个原子上,要小于 1-2 meV;
# ----------------------------

# -------------
# - 2. POSCAR -
# -------------
O atom in a box # 随便写,但不能不写;
1.0             # universal scaling parameters,将后面坐标进行缩放的系数,用1就行,直观! 
8.0 0.0 0.0     # lattice vector a(1),组成格子的x边,从原点出发取 8 angstrom.
0.0 8.0 0.0     # lattice vector a(2)  
0.0 0.0 8.0     # lattice vector a(3)  
O               # O element, not zero,第一个元素符号要顶格写;
1               # number of atoms,元素相对应的原子数目; 
Cartesian       # positions in cartesian coordinates,只认第一个字母,C或c代表笛卡尔坐标,D或d代表分数坐标系;
0 0 0           #


# --------------
# - 3. KPOINTS -
# --------------
# 决定计算精度和计算时间;
# 可有空格但不能有tab;
K-POINTS      #  第一行随便写都行,但不能没有
0             # 零,格子自动生成
Gamma         
# ----------------------------
# gamma点centered(VASP只认第一个字母,大小写均可),以gamma点为中心生产网格,建议用这种方式; 
# gamma centered是Monkhorst-Pack网格的一种特殊情况,二者区别在于在3个方向上平移了1/(2N)个单位;
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1 1 1         
# ----------------------------
# 在3个方向生成的K点数,对于原子或者分子的计算,K点取一个gamma点就够了(111格子),数值越大计算量越大;
# 对于ISMER=-5需要用(222)或者(333)的格子;
# ----------------------------
0 0 0         #  S1 S2 S3, 一般保持 0 0 0 不变。optional shift of the mesh (s_1, s_2, s_3).

# k点个数的选择取决于k点个数*基向量长度a
# ka ~ 30 A: d band metal
# ka ~ 25 A: simple metal
# ka ~ 20 A: semiconductors
# ka ~ 15 A: insulators

# -------------
# - 4. POTCAR -
# -------------
# 在存放POTCAR文件夹里会有LDA,PBE,和PW91这三个文件夹,主流的计算一般都是用PBE。进入PBE的文件夹就会找到各个元素所对应的POTCAR文件。
# 对于同一个元素来说,也可能会有很多不同的情况,如:与GW 计算的对应的POTCAR标注为Fe_GW,Fe_pv代表把内层的p电子作为价电子来处理;
# !!!使用VASP the GUIDE推荐的赝势文件即可!!
cat ~/pot/Al/POTCAR ~/pot/C/POTCAR ~/pot/H/POTCAR >POTCAR
# 合并所需元素的赝势文件,POTCAR中的元素顺序一定要和POSCAR保持一致,否则计算会出错

# 部分POTCAR文件中的关键词
# VRHFIN 用来看元素的价电子排布,如果你元素周期表倒背如流,可以忽略这个参数;
# LEXCH 表示这个POTCAR对应的是GGA-PBE泛函;如果INCAR中不设定泛函,则默认通过这个参数来设定。
# TITEL 就不用说了,指的是哪个元素,以及POTCAR发布的时间;
# ZVAL 指的是实际上POTCAR中价电子的数目,尤其是做Bader电荷分析的时候,极其重要。
# ENMAX 代表默认的截断能。与INCAR中的ENCUT这个参数相关。

参考资料:

  1. VASP的最简单的安装方法
  2. LVASPTHW
  3. 官网推荐选的赝势的选取规则:粗体
  4. Bulk的单点计算(Fe 单胞): gama点个数选择
  5. VASP输入文件总结


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