vasp使用总结.docx

VASP计算的理论及实践总结
一、赝势的选取
二、收敛测试
1、VASP测试截断能和K 点
2、MS测试
三、结构弛豫
四、VASP的使用流程(计算性质)
1、VASP的四个输入文件的设置
2、输出文件的查看及指令
3、计算单电能
(1) 测试截断能
(2) 测试K点
4、进行结构优化
5、计算弹性常数
6、一些常用指令
一、赝势的选取
VASP赝势库中分为:PP和PAW两种势,PP又分为SP(标准)和USPP(超软)。
交换关联函数分为:LDA(局域密度近似)和GGA(广义梯度近似)。GGA又分为PW91和PBE。
在VASP中,其中pot ,pot-gga是属于超软势(使用较少)。Paw, paw-pbe ,和paw-gga是属于PAW。采用较多的是PAW-pbe 和PAW-gga。
此外vasp 中的赝势分为几种,包扩标准赝势(没有下标的)、还有硬(harder)赝势(_h)、软(softer)赝势(_s),   所谓的硬(难以赝化),就是指该元素原子的截断动能比较大,假想的势能与实际比较接近,计算得到的结果准确,但比较耗时,难以收敛。软(容易赝化),表示该元素原子的截断动能比较小,赝势模型比较粗糙,但相对简单,可以使计算很快收敛(比如VASP开发的超软赝势)。即硬的赝势精度高,但计算耗时。软的精度低,容易收敛,但节省计算时间。
另一种情况:如Gd_3,这是把f电子放入核内处理,对于Gd来说,f电子恰好半满。所以把f电子作为价电子处理的赝势还是蛮好的(类似还有Lu,全满)。(相对其他的4f元素来说,至于把f电子作为芯内处理,是以前对4f元素的通用做法。计算结果挺好)
常用的做法是:用两种赝势测试一下对自己所关心的问题的影响情况。在影响不大的情况下,选用不含4f电子的赝势(即后缀是3),一来减少计算量,二来避免DFT对4f电子的处理。
【:
vasp的赝势文件放在目录~/vasp/potentials 下,可以看到该目录又包含五个子目录 pot pot_GGA potpaw potpaw_GGA potpaw_PBE ,其中每一个子目录对应一种赝势形式。
赝势按产生方法可以分为PP (standard pesudopotential,其中大部分是USPP, ultrasoft pesudopotential) 和 PAW (projector augmented wave method)。按交换关联函数的不同又可以有 LDA (local density approximation) 和 GGA (generalized gradient approximation),其中GGA之下又可以再分为PW91和PBE。
以上各个目录对应起来分别是 pot ==> PP, LDA ; pot_GGA ==> PP, GGA ; potpaw ==> PAW, LDA ; potpaw_GGA ==> PAW, GGA, PW91 ; potpaw_PBE ==> PAW , GGA, PBE。选择某个目录进去,我们还会发现对应每种元素往往还会有多种赝势存在。这是因为根据对截断能量的选取不同还可以分为 Ga,Ga_s,Ga_h,或者根据半芯态的不同还可以分为Ga,Ga_sv,Ga_pv的不同。
一般推荐选取PAW_PBE。其中各个元素具体推荐哪种形式的赝势可以参考vasp workshop中有关赝势部分的ppt。当然自己能测试之后在选择是最好不过的了,以后再聊。
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选好哪一种赝势之后,进入对应的目录,你会看到里边有这么几个文件, 。我们需要的是第一个。把它解压,如 zcat > Ga 。对As元素我们也可以类似得到一个As文件。用 cp 命令或者 mv 命令把这两个文件都移到我们的工作目录里。然后再用 cat 命令把这两个文件合并在一起,如 cat Ga As > POTCAR ,这样就得到了我们需要的POTCAR。同理,有多个元素的POTCAR也可以这样产生。这里需要注意的是,记住元素的排列顺序,以后在POSCAR里各个元素的排列就是按着这里来的。/html/201108/】
二、收敛测试
1、VASP测试
计算的参数,比如k-points或cutoff,肯定是取的越多越准确,但相对的计算量就会增加,为了既保证计算的精确度,又尽可能的减少计算量,所以进行收敛测试,比较不同的参数,所得的两者的差值,差值符合误差的范围,就认为已经收敛。
VASP中收敛测试主要是测试截断能和K点,(注意:按照经验,先优化K点,且根