VASP的关键词详解

nullVASP的关键词详解VASP的关键词详解侯 柱 锋 复旦大学物理系2005, 12, 3 北京，宏剑内容内容描述体系：SYSTEM 设置如何输入或构造初始的电荷密度和波函数：ISTART, ICHARG, INIWAV 设置电子的优化： 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, BMIX, AMIX_MAG, BMIX_MAG, WC, INIMIX, MIXPRE, MAXMIX 自洽迭代步数和收敛 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ：NELM, NELMIN, NELMDL, EDIFF 设置原子的驰豫： 原子如何移动以及步长和步数：IBRION, NFREE, POTIM, NSW 分子动力学相关参数：SMASS, TEBEG, TEEND, POMASS,NBLOCK, KBLOCK, PSTRESS 原子驰豫收敛标准:EDIFFG 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, LORBIT 其他： 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初始化初始化SYSTEM: 注释所计算的体系，以示说明。 NWRITE: 默认值为2，可赋予值为0| 1 | 2 |3 |4。决定OUTCAR中输出内容的详细程度 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INIWAV初始化波函数 1: 接着计算，通常用在测试ENCUT的收敛性以及计算结合能曲线(也就是体积和总能的关系) 2: 接着计算，通常用在希望保持基矢不变的计算中 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 ICHARG: 如果ISTART=0，则默认值为2，否则为0。可赋予值为0 | 1 | 2。决定了如何构造初始的电荷密度 0: 从初始的波函数构造 1：读入CHGCAR读入，并同原子密度进行线性插值 2: 构造原子密度 11： 读入自洽的CHGCAR，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电子自洽收敛电子自洽收敛INIWAV: 默认值为1，可赋予值为0 | 1。只在开始新的计算(也就是ISTART=0)中有效。决定了如何初始化波函数 0: 采用”jellium 波函数” 1: 对波函数赋予随机数 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、LDIAG和混合参数进行手动设置到合理的值 NELMIN: 电子自洽迭代的最小步数。默认值为2。通常不需手动设置，在有些情况可以赋予更大数 NELMDL: 在一开始计算时初始化的过程中电子非自洽迭代的步数。当ISTART=0, INIWAV=1和 IALGO=8时默认值为-5。当ISTART=0, INIWAV=1和IALGO=48(vasp4.4版本中)时默认值为-12。其他情况下为0 EDIFF: 在电子自洽迭代的循环中，总能收敛的标准。默认值为10-4原子迟豫原子迟豫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。 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 NBLOCK: 默认值为1。原子每迟豫NBLOCK步后，将计算对关联函数、态密度以及输出原子迟豫后的位置(XDATCAR) 。如果SMASS=-1，它将控制原子的动能在每多少步后进行缩放。 KBLOCK ：默认值为NSW。每KBLOCK*NBLOCK 步后，将输出对关联函数和态密度。原子迟豫原子迟豫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 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。 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。结构优化结构优化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|PSTRESS ：设置加到体系的应力张量上的应力大少。对称性和温度对称性和温度ISYM：确定是否根据体系的对称性进行计算。采用PAW势时，默认值为2。若采用的超软赝势，则为1。为0则表示不考虑体系的对称性进行计算。 SYMPREC: 确定了POSCAR中位置坐标所需要的精度以供考虑体系的对称性。默认值为10-5。 LCORR: 决定是否对应力和原子力进行Harris修正。默认值为.TRUE.。 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稳定。默认值为TEBEG系综系综SMASS: 确定分子动力学中原子的速度。默认值为-3。可赋予值为-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NPACO : 对关联函数输出的数据的点数，默认值为256 APACO : 在计算对关联函数时确定在多大范围内计算出来。默认值为16 POMASS: 每类原子的质量 ZVAL: 每类原子的价电子数电子态密度电子态密度RWIGS: 每类原子的Wigner Seitz 半径，无默认值，需手动设置 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。Vasp.4.6版本10，11或12只是针对采用PAW势的计算 NELECT: 体系的总电子数。通常不必设置。 NUPDOWN: 体系自旋向上和向下的电子数之差电子态密度电子态密度EMIN和EMAX: 计算态密度时的能量窗口(或能量范围) ISMEAR和 SIGMA：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 1—N:Methfessel-Paxton N阶smearing方法 -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Blöch修正的四面体方法 -5: 带Blöch修正的四面体方法交换关联和计算精度交换关联和计算精度GGA: 根据赝势设置GGA交换关联的函数形式。可赋予值为PE | PB | LM | 91 | PW | RP。 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。 ENCUT: 确定平面波的切断动能，默认值从POTCAR中读入 ENAUG: 确定缀加电荷的切断值，默认值从POTCAR中读入 PREC: 确定计算的精度，它决定了ENCUT和ROPT的默认值。它的默认值为Medium。对4.5以后版本可设置的值为Normal和Accurate 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 |自旋极化和电子的优化算法自旋极化和电子的优化算法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*1 ALGO: (用在4.5以后的版本中) 确定电子优化的算法: Normal: 则IALGO=38(也就是blocked Davidson方法) Very_Fast: 则IALGO=48(RMM-DIIS算法) Fast: 上面两种算法混着使用 IALGO：具体确定电子优化采用何种算法。对4.5以上的版本，默认值为38 LDIAG：确定是否进行子空间对角化。默认值为.TRUE.Mixing方法Mixing方法一般采用它们的默认值，除非在电子迭代很难收敛的情况，才去手动设置AMIX 和BMIX等参数值比如: AMIX = 0.2 BMIX = 0.0001文件输出控制文件输出控制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. LVTOT ：确定是否把总的局域势输出到LOCPOT文件中。默认值为.FALSE. LELF：确定是否把电子局域函数输出到ELFCAR文件中。默认值为.FALSE.确定ENCUT确定ENCUTSi-Diamond 5.430 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 2 Direct 0.0 0.0 0.0 0.25 0.25 0.25Automatic generation 0 Monhkorst-Pack 9 9 9 0.0 0.0 0.0#!/bin/sh rm WAVECAR for i in 150 200 250 300 350 400 do cat > INCAR <>comment donePOSCARKPOINTS150 -11.900655 200 -11.938864 250 -11.944599 300 -11.945248 350 -11.945503 400 -11.945622进行ENCUT收敛情况的计算 总能变化在0.001eV左右就足够了 确定SIGMA确定SIGMAAl-fcc 5.430 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 2 Direct 0.0 0.0 0.0 0.25 0.25 0.25Automatic generation 0 Monhkorst-Pack 9 9 9 0.0 0.0 0.0#!/bin/sh rm WAVECAR for i in 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18\ 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30 do cat > INCAR <>comment done0.10 -0.003426 0.12 -0.004408 0.14 -0.005645 0.16 -0.007127 0.18 -0.008833 0.20 -0.010763 0.22 -0.012928 0.24 -0.015336 0.26 -0.017988 0.28 -0.020878 0.30 -0.023999测试SIGMA对总能的影响 POSCARKPOINTS