重要的INCAR参数

初学VASP(六)最重要的INCAR参数INCAR是决定howtodo的文件限于能力，只对部分最基本的一些参数(>,没有这个标志的参数都是可以不出现的)详细说明，在这里只是简单介绍这些参数的设置，详细的问题在后文具体示例中展开。部分可能会干扰VASP运行的参数在这里被刻意隐去了，需要的同学还是请查看VASP自带的帮助文档原文。参数列表如下：>SYSTEMnameofSystem  任务的名字***>NWRITEverbositywrite-flag(howmuchiswritten)  输出内容详细程度0-3缺省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)  据说也可以结合shell的tail或grep命令手动输出>ISTARTstartjob:  restart选项0-3缺省0/1for无/有前次计算的WAVECAR(波函数)  1'restartwithconstantenergycut-off'  2'restartwithconstantbasisset'  3'fullrestartincludingwavefunctionandchargeprediction'ICHARGcharge:1-file2-atom10-constDefault:ifISTART=02else0ISPINspinpolarizedcalculation(2-yes1-no)default2  MAGMOMinitialmagmoment/atomDefaultNIONS*1INIWAVinitialelectrwf.:0-lowe1-rand  Default1onlyusedforstartjobs(ISTART=0)  IDIPOLcalculatemonopole/dipoleandquadrupolecorrections  1-3只计算第一/二/三晶矢方向适于slab的计算  4  全部计算尤其适于就算孤立分子>PRECprecession:medium,highorlow(VASP.4.5+also:normal,accurate)  Default:MediumVASP4.5+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，作为日常计算选项，可惜的是说明文档提供的信息不足。  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是同样效果的，这里不展开了，随后详释>ENCUTenergycutoffineV:defaulttakenfromPOTCAR-file  important!重要到几乎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附加说明：  当且仅当POTCAR里头没有设置ENCUT时(其实貌似没有才是常态)，才受PREC设置影响从POTCAR里找出相应的ENMAX/ENMIN值来设置。  PREC=  Low    Medium  AccurateHigh  ENCUT=  ENMIN  ENMAX  ENMAX  130%ENMAX  对于多个元素的POTCAR不同的ENMAX/ENMIN，都取最大值>NGX,NGY,NGZ:FFTmeshforwavefunctions>NGFX,NGFY,NGFZ:FFTmeshforcharges  也是两类重要的最好不要去动的参数，PREC设置将从POTCAR中自动读取。  PREC=High,Accurate2倍值，用来避免wraparounderrors得到精确解  PREC=Low,Medium,Normal3/4也已经足够精确到1meV/atom>LREAL:Default=.FALSE.  赝势的非局域部分用到的一个积分在倒格空间或者实空间都可以求值。这个选项就是决定是在哪个空间里求。在倒格空间里，采用平面波基组求解，在实空间里，采用积分球求解。  缺省是.FALSE，即不在实空间求。但效率会低一些。  其他选项是OorOn,AorAuto和.True.。  On和.TRUE.的差别在于是否使用King-Smith算法优化，Auto则自动选择，推荐。  >ROPT:优化控制每个核周围的积分球内的格点数，LREAL=AutoorOn  ForLREAL=On        PREC=Low700pointsintherealspacesphere(ROPT=0.67)      PREC=Med1000pointsintherealspacesphere(ROPT=1.0)      PREC=High1500pointsintherealspacesphere(ROPT=1.5)  ForLREAL=Auto      PREC=Lowaccuracy1e-2(ROPT=0.01)      PREC=Medaccuracy2e-3  (ROPT=0.002)      PREC=Highaccuracy2e-4  (ROPT=2E-4)>NELM,NELMINandNELMDLnr.ofelectronicsteps  Default最大电子自洽循环次数  NELM=60最小次数          NELMIN=2弛豫次数          NELMDL=-5  ifISTART=0,INIWAV=1,andIALGO=8                    -12ifISTART=0,INIWAV=1,andIALGO=48                    0  else如果初始的波函数采取随机赋值，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。如果NELMDL取正值，将在每次核运动之后附加指定次数的弛豫步，目前不知道可以干嘛>EDIFF电子SC循环的收敛精度缺省：1e-4  注意，即使EDIFF=0，NELM步也会执行>EDIFFG核运动的收敛精度缺省：EDIFF*10(总能量)  EDIFFG<0则在所有的力都小于EDIFFG时停止  EDIFFG=0则在NSW步后停止  此参数不支持MD，仅用于Relax>NSW指定核运动步数缺省:0NBLOCKandKBLOCKinnerblock;outerblock  Default  NBLOCK=1KBLOCK=NSW>IBRIONionicrelaxation:-1-Fixed0-MD1-quasi-New2-CG3-Damp5-freq  DefaultifNSW=0or1IBRION=-1elseIBRION=0  这个参数是和ISIF;IALGO/ALGO一起决定怎么算的最重要的参数  1-3是三种Relax的方法，受ISIF决定是否固定核位置、晶胞大小和形状  0是 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 的ab-initioMD，不受ISIF影响，即不改变晶胞大小和形状  5大概是和0差不多吧？支持Hessian和Freq(仅Г点)的计算以及部分固定的MD  详细的要在示例中具体情况具体分析了。>ISIFcalculatestressandwhattorelax  Default  ifIBRION=0(MD)0else2  ISIF│calculate│  calculate  │relax│  change  │  change      │  force  │stresstensor│ions  │cellshape│cellvolume  ──┼─────┼───────┼───┼──────┼──────  0  │  yes    │no        │yes  │no      │no  1  │  yes    │traceonly  │yes  │no      │no  2  │  yes    │yes      │yes  │no      │no  3  │  yes    │yes      │yes  │yes      │yes  4  │  yes    │yes      │yes  │yes      │no  5  │  yes    │yes      │no  │yes      │no  6  │  yes    │yes      │no  │yes      │yes  7  │  yes    │yes      │no  │no      │yesTraceonlymeansthatonlythetotalpressureIWAVPRpredictionofwf.:0-non1-charg2-wave3-comb  Default  ifIBRION=0(MD)2        ifIBRION=1,2(relaxation)1        else(staticcalculation)0  以上选项保存TMPCAR+10则全部使用内存，不保存此文件  IWAVPRdetermineshowwavefunctionsand/orchargedensityare  extrapolatedfromoneionicconfigurationtothenextconfiguration.>ISYMsymmetry:0-nonsym1-usesym是否使用对称性Default1  SYMPRECdeterminesprecisionofthepositionsinPOSCARfile.Default1e-5LCORRHarris-correctiontoforces.Default.TRUE.>POTIMtime-stepforion-motion(fs)  Default      IBRION=0(MD)nodefault,必须指定，MD每步步长    IBRION=1,2,3(relaxation)0.5最小化的'scalingconstant',尤其是IBRION=1>TEBEG,TEENDtemperatureduringrun(MD有效)  Default:TEBEG=0TEEND=TEBEG  注意VASP的温度定义与实际温度有细微的差别，所以  TEBEG=T×(N-1)/N  T为实际温度，N为原子数SMASS控制MD中的速度模拟方法default-3微正则系综(总自由能不变)-2保持初速度不变-1每NBLOCK步调整速度，来保证动能连续>=0Nosé算法模拟正则系综，(不懂-,-)NPACOandAPACONPACO:numberofslotsforpaircorrelation(PC)function.Default256APACO:maximumdistancefortheevaluationofPCfunctioninA.Default16简单说就是在不超过APACO的NPACO个距离上求成对相关函PCFRWIGSWigner-Seitz半径DOS计算用>NELECT总电子数  如果系统不是电中性的就必须设置，所带电荷作为均一的背景电子气考虑NUPDOWNdefault不考虑电子自旋态改变的可能EMIN,EMAXenergy-rangeforDOSCARfile>ISMEARpart.occupancies:-5tetwithBlochl-4-tet-1-fermi0-gaus>0MP采用所谓部分占有波函数，用一个函数来平滑积分，尤其是对于金属体系可减少k点DefaultISMEAR=1如果在KPOINTS里使用了tetrahedra方法推荐ISMEAR=5SIGMAdeterminesthewidthofthesmearingineVDefaultSIGMA=0.2>ALGOalgorithm:Normal(Davidson)|Fast(mixed)|Very_Fast(RMM-DIIS)>IALGOalgorithm:useonly48(RMM-DIIS)or38(Davidson)or8(CG)DefaultIALGO=38forVASP4.5算法是最重要的参数之一。一般VASP推荐使用的是以上三种算法，一般来说8/38是初期比较快收敛，在接近平衡时采用48较快，在初期或MD时使用48可能会遇到不收敛的情况。也可以使用ALGO参数来替代IALGO，设置Fast，VASP会先用38，再自动切换到48。各种算法只要收敛，结果应该一致。另一个可能有用的选项是-1。不进行实际的计算，只对重要的步骤做计算测试，并将测试得到的各部分耗时输出在OUTPUT里。VOSKOWNuseVWNinterpolation算法，default0不用，如果使用了PW91或者需要计算磁性质，不妨设为1用mixingtag&MAXMIX  IMIX=typeofmixing  AMIX=linearmixingparameter  AMIN=minimalmixingparameter  BMIX=cutoffwavevectorforKerkermixingscheme  AMIX_MAG=linearmixingparameterformagnetization  BMIX_MAG=cutoffwavevectorforKerkermixingschemeformag.  WC=weightfactorforeachstepinBroydenmixingscheme  INIMIX=typeofinitialmixinginBroydenmixingscheme  MIXPRE=typeofpreconditioninginBroydenmixingscheme  MAXMIX=maximumnumberstepsstoredinBroydenmixerDefaultforUS-PPnon-magneticIMIX  =    4              AMIX  =    0.8      BMIX  =    1.0      WC  =    1000.  INIMIX=  1  MIXPRE=  1MAXMIX=  -45值得注意的是，在MD或者Relax的时候，设置MAXMIX(>0,一般约3倍的电子SC步数)，可能会大大减少核运动步数。但是同时会增加对内存的要求。LWAVE,LCHARGandLVTOTcreateWAVECAR/CHGCAR/LOCPOTLELFcreateELFCARLORBITcreatePROOUT输出文件的选项NPAR并行计算band的节点数，每一个节点计算一个band当然可以提高并行效率，减少通讯量，不过貌似现在硬件的主要限制还是内存，而这个选项的使用可能会大幅增加内存的需求>NBANDS总能带数。  之所以把它放在最后，是因为它对于解决内存需求的重要性。计算需要大量的能带(空带)，至少要1个空带(否则VASP会给出警告)。一般NBANDS=NELECT/2+NIONS/2以上可得到较精确的结果，如果内存不够就只好减少NBANDS，在牺牲精度和体系大小之间平衡了。最后提示一下大多数参数的首字母代表了参数的性质I初始化L逻辑开关E能量N数目T温度便于记忆