VASP经典学习教程-有用

1、VASP学习教程太原理工大学量子化学课题组2012/5/25太原目录第一章Linux命令错误!未定义书签。常用命令错误!未定义书签浏览目录错误!未定义书签浏览文件错误!未定义书签目录操作错误!未定义书签文件操作错误!未定义书签系统信息错误!未定义书签第二章SSH软件使用错误!未定义书签。软件界面错误!未定义书签SSHtransfer的应用错误!未定义书签。文件传输错误!未定义书签简单应用错误!未定义书签第三章VASP的四个输入文件错误!未定义书签。INCAR错误!未定义书签KPOINTS错误!未定义书签POSCAR错误!未定义书签POTCAR错误!未定义书签第四章实例错误!未定义书签模型的构建

2、错误!未定义书签VASP计算错误!未定义书签。参数测试错误!未定义书签晶胞优化(Cu)错误!未定义书签。Cu(100)表面的能量错误!未定义书签。吸附分子CO、H、CHO的结构优化错误!未定义书签。CO吸附于Cu100表面H位错误!未定义书签。H吸附于CulOO表面H位错误!未定义书签。CHO吸附于CulOO表面B位错误!未定义书签。CO和H共吸附于CulOO表面错误!未定义书签。过渡态计算错误!未定义书签第一章Linux命令常用命令浏览目录cd:进入某个目录。如：cd/home/songluzhi/vasp/CH4cd.上一层目录；cd/根目录；ls:显示目录下的文件。注：输入目录名时，可只

3、输入前3个字母，按Tab键补全。浏览文件cat：显示文件内容。如：catINCAR如果文件较大，可用：catINCAR|more（可以按上下键查看）合并文件：catABC（A和B的内容合并，A在前，B在后）目录操作mkdir:建立目录;rmdir:删除目录。如：mkdirT-CH3-Rh111文件操作rm：删除文件；vi:编辑文件；cp：拷贝文件mv：移动文件；pwd：显示当前路径。如：rmINCARrma*（删除以a开头的所有文件）rm-rfabc（强制删除文件abc）tar:解压缩文件。压缩文件rar系统信息df：分区占用大小。如：df-hdu：各级目录的大小。top：运行的任务。psax

4、：查看详细任务。kill:杀死任务。如：kill12058（杀死PID为12058的任务）注：PID为top命令的第一列数字。第二章SSH软件使用软件界面SSH界面SSHtransfer拦I-SShEecweEdrtiiewWindowHelpRm忑马圧林宅杆日QuickConnectJProfitsSSHtransfer的应用2.2.1文件传输从本地文件中，把所需的计算文件直接拖到服务器中。一般就是VASP计算的四个文件INCAR,KPOINTS,POSCAR，POTCAR。2.2.2简单应用在右侧文件夹中可以直接构建文件夹，删除文件，修改文件。从SSH要cd到某个文件夹下时，可先从SSHt

5、ransfer进入，直接复制路径栏，可快速进入。第三章VASP的四个输入文件INCARSYSTEM=nameENCUT=40000PREC=MediumEDIFF=5E-4EDIFFG=GGA=91VOSKWN=1ISYM=0LREAL=.FALSE.ISPIN=2ISTART=0ICHARG=2ISMEAR=2SIGMA=IBRION=2ISIF=2NSW=200POTIM=NELMIN=4NELM=200LWAVE=.FALSE.LCHARG=.FALSEKPOINTS对于表面surface!磁性计算!对称0无1有!倒空间!2磁性计算1不进行!0初次计算，1再次计算!2构造原子密度!-5半

6、导体；DOS静态计算0；原胞较大，k点小于4，单个原子，小分子；12金属体系。!1DIIS,2CG,5频率，3过渡态!2结构优化，3晶胞优化!离子运动步数!最小迭代次数!最多迭代次数!不输出波函数!不输出密度函数0.000000000FFFTTTM551000对于分子和原子atomormolcular1Rec0001POSCARCH在Co100表面Top位的吸附!（名称）CoHC1641SDirectTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTTTTTTTTTTTPOTCAR从赝势库中

7、找到所需元素的赝势文件，命名规则为：POTCAR-C(元素)。把这几个文件放到一个文件夹下，按照前面POSCAR中的元素顺序合并在一起。命令为：catPOTCAR-CoPOTCAR-HPOTCAR-CPOTCAR第四章实例CO+HCHOCu(100)模型的构建过程：首先通过MS构建好所需模型，导出为*.cif格式；导入到Vesta程序中，输出为*.vasp。根据前面所讲的POSCAR格式修改，得到所需文件。图解：1.创建MS文件：JdbIdGatwayIServerDescriptionNUMnl|vasp-Cu-MateriakStudio”J1i-iieEdrtviewModilybund

8、loolsb-tstistic?ModuleswmdowHdpy*4-/1耳tttntVT-UT工卄4:(ii:iE壬fV：団卜ffj-Pt口jed:2.导入Cu晶胞二宝面.牢log&（五）赝势好的判断标准：计算得到的OUTCAR文件中的“energywithoutentropy”能量值在eV之间。命令：grepenergywithoutentropyOUTCAR|tail-1计算结果为：roDtnodE249FP#grepTenergywithoutentropy1OUICAR|tail-1energywithoutentropy=-0.00455545energy（aigma-0）=-0.

9、02042430EDDtnode249FF#|二、筛选合适的ENCUT大小：（一）输入文件：1、用脚本程序代替INCAR文件：rmWAVECARforiin300350400450500docatINCARlog&E=$(grepTOTENOUTCAR|tail-1|awkprintf%12.6fn,$5)echo$i$Ecommentdone注：每个任务2核，5个截断能，共要10核。2、POSCAR文件：CucellCu4Direct3、KPOINTS文件:440M8884、POTCAR文件：（略）（二）计算任务执行方法：输入：dos2unixbash（三）判别标准：计算完成后得到comme

10、nt文件，它列出了在每个ENCUT时计算得到的相应的总能，只要总能变化在eV左右就足够了。三、选择合适的k点数目：（一）输入文件：1、INCAR文件：SYSTEM=CuENCUT=eVISTART=0;ICHARG=2ISMEAR=-5PREC=Accurate2、POSCAR文件：CuCuDirect3、用脚本程序代替KPOINTS文件:rmWAVECARforiin678910docatKPOINTSlog&E=$（grepTOTENOUTCAR|tail-1|awkprintf%12.6fn,$5）KP=$（grepirreducibleOUTCAR|tail-1|awkprintf%5

11、in,$2）echo$i$KP$Ecommentdone4、POTCAR文件：（略）（二）计算任务执行方法：输入：dos2unixbash（三）判别标准：计算完成后得到comment文件，它列出了在k点数目与总能的对应值，只要总能变化在eV左右就非常足够了。四、优化选择合适的SIGMA值（展宽o值）：（一）为什么要优化SIGMA值若展宽。太小，则计算难以收敛；若展宽。太大，则会产生多余的熵（entropy）,因此必须选择合适的o值。（Toolargesmearing-parametersmightresultinawrongtotalenergy,smallsmearingparameters

12、requirealargek-pointmesh.）（二）ISMEAR和SIGMA：1、ISMEAR和SIGMA这两个关键词要联合起来使用，前者用来指定smearing的方法，后者用来指定smearing的展宽o值。2、ISMEAR和SIGMA的默认值分别为1和。3、ISMEAR可能的取值为-5,-4,-3,-2,T,0,N（N表示正整数）：ISMEAR=-5，表示采用Blochl修正的四面体方法；ISMEAR=-4,表示采用四面体方法，但是没有Blochl修正；ISMEAR=-1，表示采用Fermi-Diracsmearing方法；ISMEAR=0,表示采用Gaussiansmearing方

13、法；ISMEAR=N,表示采用Methfessel-Paxtonsmearing方法，其中N是表示此方法中的阶数，一般情况下N取1或2,但是Inmostcases,I.and2leadstoverysimilarresults。4、o值一般在eV范围内。5、ISMEAR取值的一些经验：（1）一般说来，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值，都能得到合理的结果。（2）在进行静态计算（能量单点计算，norelaxationinmetals）或态密度计算且k点数目大于4时，取ISMEAR=-5。（3）当原胞较大而k点数目较小（小于4个）时，取ISMEA

14、R=0,并选择合适的SIGMA值。（|fthecellistoolarge（orifyouuseonlyasingleortwok-points）useISMEAR=0incombinationwithasmallSIGMA=（4）对半导体或绝缘体，不论是静态还是结构优化计算，都取ISMEAR=_5。（Mind:AvoidtouseISMEAR0forsemiconductorsandinsulators,sinceitmightcauseproblems.ForinsulatorsuseISMEAR=0orISMEAR=-5.）（5）对金属体系（forrelaxationsinmetald，

15、取ISMEAR=1或2,并选择一个合适的SIGMA值。（三）当采用ISMEAR=0或N时，如何优化选择合适的SIGMA值1、用脚本程序代替INCAR文件：44rmWAVECARforiindocatINCARcommentdone2、POSCAR文件：CuCuDirect3、KPOINTS文件:A0M9994、POTCAR文件：（略）（四）计算任务执行方法：输入：dos2unixbash（五）判断标准：熵（entropy）越小越好，选择entropyT*SEENTRO值中最小的那个所对应的SIGMA。（SIGMAshouldbeaslargeaspossiblekeepingthediffer

16、encebetweenthefreeenergyandthetotalenergy.thetermentropyT*S）intheOUTCARfilenegligible（1meV/atom）.）（五）注意：1、当k点的数目发生变化后，要重新优化选择SIGMA值。4.2.2晶胞优化(Cu)INCARSYSTEM=nameISTART=0POTIM二ENCUT=400ICHARG=2NELMIN=4PREC=MediumINIWAV=1NELM=200EDIFF=5E-6ISMEAR=2NELMDL=-5EDIFFG=SIGMA=ALGO=FGGA=91IBRION=2LWAVE二.FALSE.

17、ISYM=1ISIF=3LCHARG=.FALSELREAL=.FALSE.NSW=200POSCARCuCu4DirectKPOINTSCucell0M888000POTCAR(略)命令：mpirun-np8vasplog&计算结果：查看CONTCAR,获取晶胞参数a=b=c=误差=%注：优化后的结构为CONTCAR，导出保存为*.vasp,通过Vesta打开输出为.cif格式的文件，可用MS打开。4.2.3Cu(100)表面的能量从MS构建模型，直到获得POSCAR。INCARSYSTEM=CulOOISTART=0POTIM=ENCUT=400ICHARG=2NELMIN=4PREC=M

18、ediumISMEAR=2NELM=200EDIFF=5E-6SIGMA=LWAVE=.FALSE.EDIFFG=IBRION=2LCHARG=.FALSE.GGA=91ISIF=2LREAL=.FALSE.NSW=200POSCARCIFfileCu16SDirectTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTT0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTKPOINTS（略）5x5x2POTCAR（略）命令：mpirun-np8vasplog&grepenergywithoutentropyOUTCAR|tai

19、l-1计算结果:ECu1=0eV4.2.4吸附分子CO、H、CHO的结构优化CO的结构优化:INACARSYSTEM=nameENCUT=400PREC=MediumEDIFF=5E-6EDIFFG=GGA=91ISYM=0KPOINTSCOLREAL=.FALSE.ISTART=0ICHARG=2ISMEAR=0SIGMA=IBRION=2ISIF=2NSW=200POTIM=NELMIN=4NELM=200LWAVE=.FALSELCHARG=.FALSER0001POSCARCIFfileCO11DirectPOTCAR（略）命令：mpirun-np8vasplog&grepenergy

20、withoutentropyOUTCAR|tail-1计算结果：C-O键长：EC=eVCHO的优化：POSCARCHODirect其他同上，POTCAR顺序C-O-H。命令：mpirun-np8vasplog&grepenergywithoutentropyOUTCAR|tail-1计算结果：E=CHOH的能量：POSCARCIFfileH1Direct命令：mpirun-np8vasplog&注：单原子能量。grepTOTENOUTCAR|tail-1计算结果：E=eVHCO吸附于Cu100表面H位EDIFF=5E-6EDIFFG=GGA=91INCARSYSTEM=nameENCUT=40

21、0PREC=MediumISYM=0LREAL=.FALSE.ISTART=0TTTTTTTTTICHARG=2ISIF=2ISMEAR=2NSW=200SIGMA=POTIM=IBRION=2NELMIN=4KPOINTS552POSCARCO-H-Cu100NELM=200LWAVE=.FALSE.LCHARG=.FALSECuCO1611SDirectTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTTPOTCAR按照Cu-C-0的顺序合并。命令：mp

22、irun-np8vasplog&grepenergywithoutentropyOUTCAR|tail-1计算结果：E=eVE=eV总adsH吸附于Cu100表面H位INCAR(同4.2.5)KPOINTS(552)POSCARH-H-Cu100CuH161SDirect0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTPOTCAR按照Cu-H的顺序合并。命令：mpirun-np8vasplog&grepenergywithoutentropyOUTCAR|tail-

23、1计算结果：E=eVE=eV=kJ/mol总adsCHO吸附于Cu100表面B位INCAR(同4.2.5)KPOINTS(552)POSCARCHO-B-Cu100TTTTTTCu16111SDirectTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTPOTCARTTT按照Cu-C-H-0的顺序合并。命令：mpirun-np8vasplog&grepenergywithoutentropyOUTCAR|tail-1计算结果：E=eVE=eV总adsCO和H共吸附于Cu100表面INCAR(同4.2.5)KPOINTS(552)POSCARCO&HH-HCu100CuCOH16111SDirectTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTT0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTTTTT命令：mpirun-np8vasplog&grepenergywithoutentropyOUTCAR|tail-1计算结果：E=eVE=eV总ads过渡态计算CO+H-CHO