VASP参数设置详解 联系客服

发布时间 : 星期二 文章VASP参数设置详解更新完毕开始阅读41d192ec482fb4daa48d4b5f

VASP的赝势文件放在目录~/vasp/potentials下,该目录又包含五个子目录:pot,pot_GGA,potpaw,potpaw_GGA,potpaw_PBE,其中每个子目录对应一种赝势形式:pot ==> PP, LDA;pot_GGA ==> PP, GGA;potpaw ==> PAW, LDA;potpaw_GGA ==> PAW, GGA, PW91;potpaw_PBE ==> PAW, GGA, PBE。每个目录中每种元素根据截断能量和半芯态的不同还会有多个对应的赝势文件存在。

在具体选取时可以参考各版本同目录下的V_RHFIN和PSCTR文件,这两个文件说明了该版本的赝势是如何生成的。

选好所要使用的赝势之后,进入对应的目录,会看到里面有四个文件:POTCAR.Z,PSCTR.Z,V_RHFIN.Z和WS_FTP.LOG。现在需要用到的是第一个,把各元素的该文件解压(zcat POTCAR.Z > file),然后用cp或mv命令把这些文件移到工作目录里,再用cat命令把它们合并到POTCAR中,就得到了我们需要的POTCAR。注意要记住这里元素的排列顺序,以后在POSCAR文件中各元素的排列就是按照这个顺序。

POSCAR文件

位置文件。描述所计算体系的晶胞参数、原子个数及晶胞中原子的位置,以及分子动力学计算时原子的初始速度。 POSCAR文件示例: Si-fcc 5.43

0.0 0.50 0.50 0.50 0.00 0.50 0.50 0.50 0.00 2 Direct

0.0 0.00 0.00

0.25 0.25 0.25

POSCAR文件的结构: 第1行:任意文字注释。

第2行:晶格常数(?),也是晶矢的缩放系数,后面所有长度值得自原值除以此值。a=b=c时取a即可,否则一般取三者最大值,若取负值,则为晶胞体积(?3)。 第3-5行:定义晶矢。

第6行:每种元素的原子个数,特别注意顺序,要与下面的坐标顺序以及POTCAR中的顺序一致。

第7行:可省略,无需空行。

做动力学时,用于指定是否需要固定部分原子的坐标。若是,此行以‘S’或者‘s’作为首字母即可。

第8行开始为原子的坐标位置,格式为 option line

coordinate1 of element1 coordinate2 of element1 ...

coordinateN of element1 option line

coordinate1 of element2 coordinate2 of element2 ...

coordinateM of element2 ...

其中,option line指定输入坐标的格式,除了第一个以外,如果后面的输入格式同前,则都可以无空行省略。

option line可指定的输入坐标格式有两种: ‘D’or‘d’for direct mode

‘C’or‘c’or‘K’or‘k’for cartesian mode

顾名思义,前者是定义在三个晶矢方向上的坐标:R=R1×x+ R2×y +R3×z,R1,R2,R3为前面的晶矢,x,y,z为输入的三个坐标,R为原子坐标位矢,是相对于晶矢给出的,而后者则是以笛卡尔坐标系来给出原子的绝对坐标,实际就是将直角坐标除以前面第二行定义的晶胞常数后得到的坐标值。

如果第7行设定为S(Selective Dynamic),则可以用以下形式定义各坐标是否可以移动: Selective dynamics Cartesian

0.00 0.00 0.00 T T F 0.25 0.25 0.25 F F F

KPOINTS文件

设置布里渊区k点网格取样大小或能带结构计算时沿高对称方向的k点。

一般来说,k点越密越多,计算精度也就越高,但计算成本也会越高。因此,对于原子数较多的体系的计算,需要谨慎的尝试k点数目,在避免或者预先评估wrap-around error的前提下尽量减少k点数目。

KPOINTS文件示例:

k-points along high symmetry lines 11 Reciprocal

0.00 0.00 0.00 1.00 0.05 0.00 0.05 1.00 ……

0.05 0.00 0.50 1.00

KPOINTS文件结构:

第1行:注释行。

第2行:k点总数,或者‘0’(自动生成网格(Automatic k-mesh generation))。 如果是前者,给出k点总数,又分为两种情况:

M:全手动(Entering all k-points explicitly),手动输入即自定义各个k点的坐标和权重,推荐只在能带计算时使用。此时:

第3行:输入格式标识。直角坐标(Cartesian)或倒易坐标(Reciprocal)。同样的,‘c’、‘C’、‘k’、‘K’for Cartesian,其他首字母则自动切换到Reciprocal。

第4~n行:逐个k点的坐标描述。格式为“x y z W”。其中“x y z”是该点的三个坐标,W是权重。所有k点的权重相互之间的比例对了就行,VASP会自动归一的。 注意C坐标和R坐标的定义: C:k=(2π/a)(x y z)

R:k=x*b1+y*b2+z*b3(b1-b3为倒易晶矢)

这里“x y z”只是代表了坐标的顺序,与坐标轴无关。

一般如非必要,可以先用自动模式生成k点,VASP会自动生成一个简约化后的k点矩阵,存于IBZKPT文件,可以直接复制里面的数据到KPOINTS文件中使用,这也是该输入法的主要用途,可以减少重复自动生成格点的时间。另一个用途是为了做精确的DOS(Density of status)计算,由于这类计算所需的k点数极大,通过全手动尽可能的优化k点也就必需了。

L:半手动/线形模式(Line-mode):在计算能带结构时使用,此时需要精确地选取k点,在指定的高对称性方向上生成指定数目的k点。此时:

第2行:指定两点间生成的k点数,不同于全自动的总k点数。 第2.5行:‘L’表示是线形模式。 第3行:输入格式标识,同前。

第4~n行:每行描述一个点,格式为“x y z”。每两行的点连成一条直线,在两点间生成指定数目的k点。每隔两行间以空行区分,例如: k-points along high symmetry lines 10 Line-mode