VASP软件介绍
基本任务
crystal structure 晶体结构基本性质计算
• Electronic Structure • Magnetic propeeters
• Structural relaxation
basic characters of surface system 表面体系的基本性质的计算
(2). 优化晶格参数
• 运行VASP,从输出文件CONTCAR中查看优化之后的晶格 常数。
(3)固定晶格常数静态计算,得到后面计算要用到的电荷 密度。
TiO2 1.00000000000000 SYSTEM = TiO2 3.7845101342259402 0.0000000000000000 0.0000000000000000 PREC = Accurate 0.0000000000000000 3.7845101342259402 0.0000000000000000 K-Points NSW = 0 0.0000000000000000 0.0000000000000000 9.5188386396340263 0 ENCUT = 400 VASP提供的 8 4 Monkhorst Pack ISTART = 0 各种POTCAR Direct 4 4 4 ICHARG = 2 0.0000000000000000 0.00000000000000000 0.2089585899816485 0 0 IBRION = -1 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.7089585899816486 ISMEAR = 0 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.4589585899816485 SIGMA = 0.10 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.9589585899816486 # ISIF = 2 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.5410414100183514 IALGO = 48 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.0410414100183514 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.2910414100183515 将CONTCAR 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.7910414100183514 中得到的数据 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000 拷贝到 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000 POSCAR中 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.2500000000000000 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.7500000000000000
POSCAR输入文件:描述体系结构
例:SiC体系的POSCAR文件
Cubic SiC 3.57 0.0 0.5 0.5 0.0 0.5 0.5 1 1 Direct 0.00 0.00 0.25 0.25 设置体系的名称 晶格常数或缩放系数 0.5 0.5 0.0
原胞(或晶胞)的基矢
每类原子的个数 确定按何种坐标来写原子位置 第一个坐标 第二个坐标
INCAR输入文件:设置程序控制参数的值
System 、ISTART、ENCUT、NELM、EDIFF 、EDIFFG、 GGA 、 NPAR、NSW、 IBRION 、 ISIF、 ISYM、 LWAVE 、LCHARG等
例:静态计算(计算总能和自洽的电荷密度)时
SYSTEM = Silicon ENCUT = 350 ISTART = 0 ICHARG = 2 ISMEAR = -5 EDIFF = 1E-5 PREC = Accurate 设置标题,以说明所计算的体系 设置平面波切断动能(不采用默认值) 说明这次计算是一次全新的计算 按体系中的原子构造初始的原子密度 采用四面体方法 电子迭代的收敛标准是1E-5 精度为Accurate
经验推荐自己手 动设置ENCUT, SYSTEM, ISTART, ICHARG, ISMEAR, EDIFF, PREC等 的值。
☺可以在一行设置多个关键词(即参数)的值,但是每个关键值之间用分 号(;)隔开。如ISMEAR= 0; SIGMA= 0.2。 ☺当想不用INCAR中某个关键词的值时,在该行前面加上井号(#)注释掉, 如#ISMEAR=0; SIGMA = 0.2
输出文件
OUTCAR :最主要的输出文件 DOSCAR : 电子态密度文件 EIGENVAL :本征值文件 OSZICAR :每次迭代或原子迟豫(或MD)的信息 CHG和CHGCAR :电荷密度文件 WAVECAR :波函数文件 CONTCAR :原子迟豫或MD后的体系结构文件 IBZKPT :布里渊区中的k点 PCDAT :对关联函数 XDATCAR :在MD时, 原子位置变化的跟踪文件 PROCAR和PROOUT : 波函数投影或分解的文件 LOCPOT :总的局域势 ELFCAR :电子局域函数
POTCAR输入文件: 赝势文件
Si 的一种势函数的部分内容
US Si 4.00000000000000000 parameters from PSCTR are: VRHFIN =Si: s2p2 LEXCH = CA EATOM = 115.7612 eV, 8.5082 Ry GGA = -1.4125 -1.4408 .0293 -.9884 eV TITEL = US Si LULTRA = T use ultrasoft PP ? IUNSCR = 1 unscreen: 0-lin 1-nonlin 2-no RPACOR = 1.580 partial core radius POMASS = 28.085; ZVAL = 4.000 mass and valenz RCORE = 2.480 outmost cutoff radius RWIGS = 2.480; RWIGS = 1.312 wigner-seitz radius (au A) ENMAX = 150.544; ENMIN = 112.908 eV EAUG = 241.945 …………
......
输入文件
POTCAR KPOINTS POSCAR INCAR
pseudopotentail file(赝势文件,软件本身具有, 用时选择合理的即可)
Brillouin zone sampling( k点取样设置文件) structural data(描述体系结构的文件) steering parameters(计算控制参数文件)
• 程序自动产生K点(最常用的,定义网格取样大小)
Automatic genetation 0 Monkorst-Pack 9 9 9 0.0 0.0 0.0 注释行 自动产生K点,这一行必须设为0 Monhkorst-Pack方法产生K点 在各个基矢方向上分割基矢的点数 是否移动网格点以及移动多少(这里不移动)
程序举例
用VASP求TiO2的电子态密度和能带,分如下几步:
(1). 生成4个输入文件: POSCAR、POTCAR、INCAR、KPOINTS (2). 优化晶格参数,求出能量最低所对应的晶格参数; (3). 固定晶格常数静态计算,得到后面计算要用到的电荷密度; (4). 静态计算之后,固定电荷密度,分别做非自洽的能带和态密度计 算; (5). 从输出文件EIGENVAL、DOSCAR中提取数据,画图 。
(1). 生成4个输入文件: POSCAR POTCAR KPOINTS INCAR
TiO2 1.00000000000000 3.776000000000000 0.000000000000000 0.000000000000000 SYSTEM = TiO2 0.000000000000000 3.776000000000000 0.000000000000000 PREC = Accurate 0.000000000000000 0.000000000000000 9.486000000000001 K-Points 8 4 NSW = 200 0 Direct ENCUT = 400 VASP提供的 Monkhorst Pack ISTART = 0 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.2080000000000000 各种POTCAR 4 4 4 ICHARG = 2 0.5000000000000000 0.7080000000000000 0.5000000000000000 0 0 0 IBRION = 1 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.4580000000000000 ISIF = 3 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.9580000000000000 EDIFFG = -0.01 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.5420000000000000 ADDGRID= .True. 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.0420000000000000 ISMEAR = 0 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.2920000000000000 SIGMA = 0.1 0.0000000000000000 0.0000000000000000 -0.2080000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.2500000000000000 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.7500000000000000