VASP操作介紹-兩次課

VASP軟件介紹說(shuō)明：本PPT主要內(nèi)容參考網(wǎng)絡(luò)資源，其用于教學(xué)是適宜的。主要參考：計(jì)算材料學(xué)：楊振華。VASP計(jì)算軟件包簡(jiǎn)介VASP，其全稱(chēng)是ViennaAb-initioSimulationPackage。VASP是一種使用贗勢(shì)和平面波基組進(jìn)行從頭量子力學(xué)分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算和第一性原理計(jì)算的軟件包。VASP主要用于具有周期性的晶體或外表的計(jì)算，可以采用大單胞，也可以用于處理小的分子體系。1.與同類(lèi)的軟件相比，它比較早地實(shí)現(xiàn)了超軟贗勢(shì)，計(jì)算量相對(duì)于一般的模守恒贗勢(shì)方法大為減少。2.其對(duì)計(jì)算領(lǐng)域最大奉獻(xiàn)無(wú)疑是在Bl?chl的根底上開(kāi)展的投影綴加平面波(PAW)方法。這使得VASP不僅計(jì)算速度快，而且精度是abinit和pwscf沒(méi)法比的。VASP的精度，比方磁性計(jì)算，很多可以跟FLAPW相比，并且計(jì)算速度比FLAPW快很多。已廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)領(lǐng)域。1.VESTA軟件模型建立2.VASP根本原理簡(jiǎn)介3.VASP軟件根本知識(shí)4.常用關(guān)鍵詞使用說(shuō)明5.實(shí)例解析，實(shí)際操作？主要介紹內(nèi)容2.VASP程序根本原理VASP是基于贗勢(shì)平面波基組的密度泛函程序，其前身是CASTEP1989版本，其根本原理如下：根據(jù)Bloch定理，對(duì)于周期體系，其電子波函數(shù)可以寫(xiě)為單胞局部和類(lèi)波局部的乘積：其中，單胞局部的波函數(shù)可以用一組在倒易空間的平面波來(lái)表示：這樣，電子波函數(shù)可以寫(xiě)為平面波的加和：

根據(jù)密度泛函理論，波函數(shù)通過(guò)求解Kohn—Sham方程來(lái)確定：

i：Kohn—Sham本征值Vion：電子與核之間的作用勢(shì)VH和VXC：電子的Hartree勢(shì)和交換-相關(guān)勢(shì)

基于平面波表示的Kohn—Sham方程：

上式中動(dòng)能項(xiàng)是對(duì)角化的，通過(guò)求解上式方括號(hào)中的哈密頓矩陣來(lái)求解KS方程，該矩陣的大小由截至能(cutoffenergy)來(lái)決定。嘗試電子密度和嘗試波函數(shù)寫(xiě)出交換相關(guān)勢(shì)表達(dá)式構(gòu)造哈密頓量子空間對(duì)角化，優(yōu)化迭代自由能的表達(dá)式E新電子密度，與嘗試電子密度比較輸出結(jié)果，寫(xiě)波函數(shù)是否程序流程：

與原子軌道基組相比，平面波基組有如下優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需考慮BSSE校正；平面波基函數(shù)的具體形式不依賴(lài)于核的坐標(biāo)，這樣，一方面，價(jià)電子對(duì)離子的作用力可以直接用Hellman-Feymann定理得到解析的表達(dá)式，計(jì)算顯得非常方便，另一方面也使能量的計(jì)算在不同的原子構(gòu)象下具有根本相同的精度；很方便地采用快速傅立葉變換(FFT)技術(shù)，使能量、力等的計(jì)算在實(shí)空間和倒易空間快速轉(zhuǎn)換，這樣計(jì)算盡可能在方便的空間中進(jìn)行；計(jì)算的收斂性和精確性比較容易控制，因?yàn)橥ㄟ^(guò)截?cái)嗄艿倪x擇可以方便控制平面波基組的大小。平面波基組方法的缺乏之處：所求得的波函數(shù)很難尋找出一個(gè)直觀的物理或化學(xué)圖象與化學(xué)家習(xí)慣的原子軌道的概念相聯(lián)系，即其結(jié)果與化學(xué)家所感興趣的成鍵和軌道作用圖象很難聯(lián)系出來(lái)，這就為我們計(jì)算結(jié)果的分析帶來(lái)了困難；考察某些物理量時(shí)，例如原子電荷，涉及到積分范圍的選取，這造成所得物理量的絕對(duì)值意義不大；有些方法，例如雜化密度泛函方法不易于采用平面波基組方法實(shí)現(xiàn)。3.VASP程序根本知識(shí)1.VASP程序主要功能：能量計(jì)算J.Phys.Chem.C,2008,112,191能帶結(jié)構(gòu)DOS2)電子結(jié)構(gòu)(能帶結(jié)構(gòu)、DOS、電荷密度分布)電荷密度分布J.Phys.Chem.B,2005,109,192703)構(gòu)型優(yōu)化(含過(guò)渡態(tài))和反響途徑J.Phys.Chem.B,2006,110,154544)頻率計(jì)算和HREELS能譜模擬J.Phys.Chem.C,2007,111,74375)STM圖像模擬Surf.Sci.,2007,601,34886)UPS能譜圖像模擬Surf.Sci.,2007,601,34887)材料光學(xué)性質(zhì)計(jì)算8)其它性質(zhì)計(jì)算，包括功函、力學(xué)性質(zhì)等2.重復(fù)平板模型(或?qū)泳Ｐ?：

VASP程序采用重復(fù)平板模型來(lái)模擬零維至三維體系零維分子體系Dv:Vacuumthickness(~10A)二維固體外表說(shuō)明：重復(fù)平板模型中的平移矢量長(zhǎng)度必須合理選擇，以保證：對(duì)于分子體系，必須保證相鄰重復(fù)單元中最近鄰原子之間的距離必須至少7~10埃以上；對(duì)于一維體系，相鄰兩條鏈最近鄰原子之間的距離必須至少7~10埃以上；對(duì)二維體系，上下兩個(gè)平板最近鄰原子之間的距離必須至少7~10埃以上；4)嚴(yán)格意義上，通過(guò)考察體系總能量/能量差值對(duì)真空區(qū)大小的收斂情況來(lái)確定合理的平移矢量長(zhǎng)度。3.K網(wǎng)格大小的選擇：對(duì)于一維至三維體系的計(jì)算，需涉及k點(diǎn)數(shù)目的選擇，對(duì)于K點(diǎn)確實(shí)定，它與布里淵區(qū)的形狀以及對(duì)稱(chēng)性有關(guān)。VASP的K點(diǎn)輸入方法有多種，其中最常用的是直接給定K-mesh的大小，然后程序根據(jù)布里淵區(qū)的形狀以及對(duì)稱(chēng)性自動(dòng)生成各K點(diǎn)的坐標(biāo)和權(quán)重。對(duì)于K-mesh確實(shí)定方法，通常通過(guò)考察總能量/能量差的收斂程度來(lái)確定，能量的收斂標(biāo)準(zhǔn)是1meV/atom。多數(shù)情況下，對(duì)半導(dǎo)體或絕緣體較小的K-mesh能量就可以收斂，對(duì)于導(dǎo)體，一般需要較大的K-mesh。硅體相總能量隨K-mesh大小的變化情況4.Cutoffenergy大小的選擇：截至能的大小直接影響到計(jì)算結(jié)果的精度和計(jì)算速度，因此，它是平面波計(jì)算方法的一個(gè)重要參數(shù)。理論上截?cái)嗄茉酱笥?jì)算結(jié)果也可靠，但截至能大小決定了計(jì)算中平面波的數(shù)目，平面波數(shù)目越多計(jì)算時(shí)間約長(zhǎng)、內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)越大。一般根據(jù)所求物理量來(lái)確定截至能，例如計(jì)算體模量以及彈性系數(shù)時(shí)，需要較高的截至能，而通常的構(gòu)型優(yōu)化只要中等大小的截至能即可，另外動(dòng)力學(xué)模擬時(shí)，可選取低的截至能。不同元素在構(gòu)造其贗勢(shì)時(shí)，有各自的截至能，對(duì)于VASP，在缺省情況下，選取的是中等大小的截至能，這對(duì)于求解多數(shù)物理量是足夠的。嚴(yán)格意義上，截至能確實(shí)定與K-mesh大小確實(shí)定類(lèi)似，也是通過(guò)考察在總能量的收斂情況來(lái)確定(即保證總能量收斂至1meV/atom)。硅體相總能量隨cutoffenergy大小的變化情況5.VASP輸入和輸出文件：輸入文件(文件名必需大寫(xiě))

INCAR:其內(nèi)容為關(guān)鍵詞，確定了計(jì)算參數(shù)以及目的；POSCAR:構(gòu)型描述文件，主要包括平移矢量、原子類(lèi)型和數(shù)目、以及各原子坐標(biāo)；KPOINTS:K點(diǎn)定義文件，可手動(dòng)定義和自動(dòng)產(chǎn)生；POTCAR:各原子的贗勢(shì)定義文件。主要輸出文件

OUTCAR:最主要的輸出文件，包含了所有重要信息；

OSZICAR:輸出計(jì)算過(guò)程的能量迭代信息；CONTCAR:內(nèi)容為最新一輪的構(gòu)型(分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，可用于續(xù)算)；CHGCAR、CHG、PARCHG:用于電荷密度圖繪制；WAVECAR:波函數(shù)文件；EIGENVAL:記錄各K點(diǎn)的能量本征值，用于繪制能帶圖；XDATCAR:構(gòu)型迭代過(guò)程中各輪的構(gòu)型信息(分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，用于動(dòng)力學(xué)模擬)；DOSCAR:態(tài)密度信息。POSCAR文件內(nèi)容說(shuō)明：Siliconbulk(Title)2.9(Scalingfactororlatticeconstant)0.01.01.0(第一個(gè)平移矢量的方向)1.00.01.0(第二個(gè)平移矢量的方向)1.01.00.0(第三個(gè)平移矢量的方向)2(單胞內(nèi)原子數(shù)目以及原子種類(lèi))Selectivedynamics(表示對(duì)構(gòu)型進(jìn)行局部?jī)?yōu)化，如果沒(méi)這行，那么表示全優(yōu)化)Direct(表示所采用的為分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，如果內(nèi)容為Car，那么坐標(biāo)單位為埃)0.1250.1250.125TTT(各原子坐標(biāo)以及哪個(gè)方向坐標(biāo)放開(kāi)優(yōu)化)-0.125-0.125-0.125TTTsurfaceofmgo(100)(2*2)Mg1.000000000000005.94599999999999970.00000000000000000.00000000000000000.00000000000000005.94599999999999970.00000000000000000.00000000000000000.000000000000000020.0000000000000000

2020(體系中有2種元素，各自的原子數(shù)目分別為20，20)SelectivedynamicsDirect0.00000000000000000.00000000000000000.0000000000000000FFF0.50000000000000000.00000000000000000.0000000000000000FFF0.50000000000000000.50000000000000000.0000000000000000FFF0.00000000000000000.50000000000000000.0000000000000000FFF……0.25000000000000000.25000000000000000.0000000000000000FFF0.75000000000000000.25000000000000000.0000000000000000FFF0.25000000000000000.75000000000000000.0000000000000000FFF0.75000000000000000.75000000000000000.0000000000000000FFF……POTCAR文件內(nèi)容說(shuō)明：

VASP程序本身有提供了贗勢(shì)庫(kù)，只需將體系各類(lèi)原子的贗勢(shì)合并在一起即可，但需注意到：1)贗勢(shì)類(lèi)型：US型贗勢(shì)LDAGGAPW91PBEPAW型贗勢(shì)GGAPW91PBELDAUS型贗勢(shì)所需截至能較小，計(jì)算速度快，PAW贗勢(shì)截至能通常較大，而且考慮的電子數(shù)多，計(jì)算慢，但精確度高。2)POTCAT中各原子贗勢(shì)定義的順序必需與POSCAR中相同：surfaceofmgo(100)(2*2)Mg1.000000000000005.94599999999999970.00000000000000000.00000000000000000.00000000000000005.94599999999999970.00000000000000000.00000000000000000.000000000000000020.00000000000000002020SelectivedynamicsDirect……3)對(duì)各原子的贗勢(shì)參數(shù)，我們最關(guān)心的是截至能以及電子數(shù);4)POTCAR的泛函類(lèi)型必需與INCAR中GGA關(guān)鍵詞定義的類(lèi)型一致；5)使用zcat命令產(chǎn)生和合并POTCAR文件。對(duì)應(yīng)于中等大小的截至能(構(gòu)型優(yōu)化時(shí)采用)對(duì)應(yīng)于低的截至能(動(dòng)力學(xué)模擬時(shí)采用)構(gòu)造該贗勢(shì)時(shí)，所采用的泛函類(lèi)型，這里為PW91電子數(shù)目和組態(tài)KPOINTS文件內(nèi)容說(shuō)明：一般有兩種定義K點(diǎn)的方法：1)通過(guò)定義K-mesh大小，由程序自動(dòng)產(chǎn)生各K點(diǎn)：Automaticmesh(title)0(為0時(shí)，表示自動(dòng)產(chǎn)生K點(diǎn))M(表示采用Monkhorst-Pack方法生成K點(diǎn)坐標(biāo))555(對(duì)應(yīng)于5x5x5網(wǎng)格)000(原點(diǎn)平移大小)2)手動(dòng)定義各K點(diǎn)的坐標(biāo)(一般僅在計(jì)算能帶結(jié)構(gòu)時(shí)使用)：k-pointsforMgO(100)(title)31(K點(diǎn)數(shù)目)Rec(字母R打頭表示為倒易空間坐標(biāo)，否那么為實(shí)空間的坐標(biāo))0.00.00.01.0(各K點(diǎn)的坐標(biāo)以及權(quán)重)0.050.00.01.00.10.00.01.00.150.00.01.00.20.00.01.00.250.00.01.00.30.00.01.00.350.00.01.00.40.00.01.00.450.00.01.00.50.00.01.0……6.VASP安裝和運(yùn)行：(1)VASP程序安裝：a.設(shè)置編譯環(huán)境：安裝Fortran編譯器，常用為IFCb.對(duì)于并行版本vasp的編譯，還需安裝MPICHc.編譯vasp自帶的庫(kù)文件d.對(duì)makefile進(jìn)行修改，包括BLAS和Lapack庫(kù)文件所在目錄，一般可采用IFC所帶的數(shù)學(xué)庫(kù)e.運(yùn)行make命令進(jìn)行編譯(2)創(chuàng)立輸入文件，包括INCAR，KPOINTS，POSCAR和POTCAR(3)運(yùn)行vasp：?jiǎn)螜C(jī)版：~/bin/vasp.4.5-ifc-mk-sp>vasp.out&版本號(hào)編譯環(huán)境多個(gè)K點(diǎn)Singleprocess并行版本：mpirun–np4–machinefile./hosts~/bin/vasp.4.5-ifc-mk-mp>&vasp.out&CPU數(shù)目存放要并行運(yùn)算的機(jī)器名或者IP常用關(guān)鍵詞使用說(shuō)明(局部參考清華大學(xué)物理系蘇長(zhǎng)榮編寫(xiě)的VASP安裝和使用說(shuō)明)(1)(2)一般單胞尺寸大時(shí)，選實(shí)空間，小單胞選取倒易空間。EDIFF=1e-4ENCUT=數(shù)值用戶(hù)手動(dòng)定義截至能，如果沒(méi)有，那么由PREC選項(xiàng)確定。(3)(4)(5)(6)EDIFFG=EDIFF×10當(dāng)數(shù)值為負(fù)數(shù)時(shí)，表示以力作為收斂標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)情況均采用力作為收斂標(biāo)準(zhǔn)。ALGO=38|48該關(guān)鍵詞確定能量計(jì)算迭代方法38-采用Davidson優(yōu)化方法；(可靠，但速度慢)48-采用RMM-DIIS算法；(常用，速度快)ISYM=0|1|2該關(guān)鍵詞確定能量和構(gòu)型優(yōu)化時(shí)是否使用對(duì)稱(chēng)性(將影響到K點(diǎn)數(shù)目和計(jì)算量大小)0-不使用對(duì)稱(chēng)性；1-采用對(duì)稱(chēng)性；2-用于PAW型贗勢(shì)；(7)(8)NELM=整數(shù)該關(guān)鍵詞確定能量自洽場(chǎng)最大迭代輪數(shù)，缺省為60輪；NELMIN=整數(shù)在構(gòu)型優(yōu)化中，計(jì)算每個(gè)構(gòu)象能量時(shí)最少迭代輪數(shù)，一般為3~4，以保證能量和力的穩(wěn)定性；定義DFT泛函類(lèi)型，注意要與POTCAR中的贗勢(shì)類(lèi)型一致。(9)(10)ISPIN=1|21-非自旋極化計(jì)算(缺省)2-自旋極化計(jì)算,將給出體系磁矩大小(對(duì)含有過(guò)渡金屬原子體系，一般均要采用自旋極化方法)。(11)(12)(13)ISMEAR選擇：1)對(duì)半導(dǎo)體或絕緣體選取-5，如果單胞較大時(shí)，或者所選取k點(diǎn)數(shù)目少時(shí)，用0；2)對(duì)導(dǎo)體，通常用0；SIGMA取值：SIGMA取值的原那么是使得計(jì)算得到的TS項(xiàng)(OUTCAR中)，分?jǐn)偟矫總€(gè)原子上時(shí)小于1meV，否那么得到的總能量不準(zhǔn)確，對(duì)導(dǎo)體尤其要注意該參數(shù)的選擇。以下為構(gòu)型優(yōu)化所用關(guān)鍵詞：NSW=整數(shù)構(gòu)型優(yōu)化的最大輪數(shù)IBRION=-1|0|1|2構(gòu)型優(yōu)化方法：-1-構(gòu)型不變更；0-分子動(dòng)力學(xué)模擬；1-采用準(zhǔn)牛頓方法確定新的構(gòu)型(當(dāng)初始構(gòu)型較合理時(shí)使用)；2-采用CG方法確定構(gòu)型(當(dāng)初始構(gòu)型離平衡位置較遠(yuǎn)時(shí)使用)。POTIM=數(shù)值控制構(gòu)型優(yōu)化步長(zhǎng)，缺省為0.5，對(duì)動(dòng)力學(xué)模擬那么為時(shí)間步長(zhǎng)(單位為fs)(14)輸出控制關(guān)鍵詞：

LCHARG=.FALSE.(輸出電荷密度？)LWAVE=.FALSE.(輸出波函數(shù)？)LVTOT=.FALSE.(輸出靜電勢(shì)，求功函時(shí)使用)其他關(guān)鍵詞：

NPAR=8(CPU數(shù)目，并行計(jì)算時(shí)使用)LPLANE=.TRUE.(與并行算法有關(guān))(15)(16)VASP中電子態(tài)密度計(jì)算的流程主要分成三步：一、結(jié)構(gòu)優(yōu)化；二、靜態(tài)自洽計(jì)算；三、非自洽計(jì)算第一步結(jié)構(gòu)優(yōu)化輸入文件〔INCAR,POTCAR,POSCAR,KPOINT〕

INCAR文件System=AlISTART=0ISMEAR=1SIGMA=0.2ISPIN=2GGA=91;VOSKOWN=1;EDIFF=0.1E-05;EDIFFG=-0.01IBRION=2NSW=50ISIF=2(OR3)NPAR=10POTCAR文件直接在勢(shì)庫(kù)中拷貝POSCAR文件Al4.051.0

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0.5KPOINT文件Automaticgeneration0MohkorstPack15

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0.0第二步靜態(tài)自洽計(jì)算INCAR：PREC=Medium，ISTART=0，ICHARG=2，ISMEAR=-5輸入文件〔INCAR,POTCAR,POSCAR,KPOINT〕

INCAR文件System=AlISTART=0ISMEAR=1SIGMA=0.2ISPIN=2GGA=91;VOSKOWN=1;EDIFF=0.1E-05;EDIFFG=-0.01#IBRION=2#NSW=50#ISIF=2(OR3)NPAR=10POTCAR文件直接在勢(shì)庫(kù)中拷貝

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第二步計(jì)算是在結(jié)構(gòu)優(yōu)化的結(jié)果上進(jìn)行的，所以開(kāi)始第二步的時(shí)候，將第一步中的輸入文件INCAR,POTCAR,POSCAR,KPOINT以及C*文件放入靜態(tài)自洽計(jì)算中去，并且將CONTCAR拷貝到POSCAR中，然后運(yùn)行VASP。計(jì)算結(jié)果中的Fermi能是準(zhǔn)確的，需要第三步非自洽計(jì)算INCAR：PREC=Medium，ICHARG=11，ISMEAR=-5，LORBIT=10或者11〔這時(shí)可不設(shè)RWIGS)，ISTART=1在第二步自洽計(jì)算的根底上進(jìn)行，修改輸入文件INCAR,POTCAR,POSCAR,KPOINT。INCAR文件System=AlISTART=1ISMEAR=-5SIGMA=0.2ICHARG=11RWIGS=1.402ISPIN=2GGA=91;VOSKOWN=1;EDIFF=0.1E-05;EDIFFG=-0.01#IBRION=2#NSW=50#ISIF=2(OR3)NPAR=10POTCAR文件直接在勢(shì)庫(kù)中拷貝

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TTTKPOINT文件Automaticgeneration0MohkorstPack21

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0.0在進(jìn)行能帶和DOS計(jì)算時(shí)，ISMEAR不能使用N階MP方法。因?yàn)镸P方法在空軌道上有負(fù)的占據(jù)，所以求得的能帶和DOS是不正確的。但是從其它地方看到---“提示：在計(jì)算能帶結(jié)構(gòu)時(shí)，采ISMEAR=0或1對(duì)結(jié)果的影響非常小，可以認(rèn)為是一樣的。但是不能采用ISMEAR=-5或-4?！盜SMEAR到底多少？計(jì)算能帶：ICHARG=11

導(dǎo)體的話(huà)，用ISMEAR=1；

半導(dǎo)體或絕緣體，用ISMEAR=0。計(jì)算DOS：ICHARG=11

ISMEAR=-5

計(jì)算的時(shí)候，金屬可用0、1，非金屬不要大過(guò)0，體材料可用－4、－5〔面的話(huà)就用－1、0設(shè)置完成后進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算完后，得到包含了態(tài)密度值的DOSCAR文件，采用split_dos對(duì)態(tài)密度文件DOSCAR進(jìn)行分割，得到總態(tài)密度DOS0，各個(gè)原子的分波態(tài)密度DOS1，DOS2……。另外在運(yùn)行split_dos程序?qū)OSCAR文件分割時(shí)，要保證當(dāng)前目錄下有對(duì)應(yīng)的OUTCAR和POSCAR文件。分割后的DOS0，DOS1…等文件的能量值是以費(fèi)米能級(jí)作為能量參考零點(diǎn)。DOS0的第一列數(shù)據(jù)是能量值，單位為eV；第二列數(shù)據(jù)是總態(tài)密度的值，單位State/eV.unitcell；第三列數(shù)據(jù)是總態(tài)密度的積分值，也就是電子數(shù)，單位為electrons。DOS1是第一個(gè)原子的分波態(tài)密度值，其中的第一列數(shù)據(jù)是能量值，單位為eV；第二、三、四列數(shù)據(jù)分別對(duì)應(yīng)于s、p、d態(tài)的分波態(tài)密度值，單位為State/eV.atom。其他的DOS文件與DOS1類(lèi)似。根本任務(wù)

計(jì)算電子態(tài)密度,能帶,電荷密度優(yōu)化晶體參數(shù)內(nèi)部自由度弛豫結(jié)構(gòu)弛豫例如1:用VASP求硅的電子態(tài)密度和能帶分如下幾步:(1).生成4個(gè)輸入文件:POSCAR

POTCAR

INCAR

KPOINTS(2).優(yōu)化晶格參數(shù),求出能量最低所對(duì)應(yīng)的晶格參數(shù)(3).固定晶格參數(shù),求出能態(tài)密度(DOSCAR),確定費(fèi)米能量(4).修改KPOINTS和INCAR輸入文件,固定電荷密度,做非自洽計(jì)算,得到輸出文件EIGENVAL(5).提取數(shù)據(jù),畫(huà)圖(1).生成4個(gè)輸入文件:POSCAR

POTCAR

INCAR

KPOINTS

System=diamondSiISTART=0ENCUT=150.0NELM=200EDIFF=1E-04EDIFFG=-0.02

NPAR=4NSW=1IBRION=2ISIF=2ISYM=1DiamondSi5.50.00.50.50.50.00.50.50.50.02Direct0.00.00.0

0.250.250.25

K-Points0MonkhorstPack212121000VASP提供各種POTCAR(2).優(yōu)化晶格參數(shù),求出能量最低所對(duì)應(yīng)的晶格參數(shù)運(yùn)行VASP程序,查看SUMMARY.fcc輸出文件:(3).固定晶格參數(shù),求出能態(tài)密度(DOSCAR),確定費(fèi)米能量找到平衡晶格常數(shù)后,把該值寫(xiě)入到POSCAR文件中,并增加K點(diǎn)數(shù)作一個(gè)離子步自洽計(jì)算(NSW=0,IBRION=-1).(ii)從DOSCAR輸出文件中讀出態(tài)密度和費(fèi)米能級(jí),費(fèi)米費(fèi)米能級(jí)也可從OUTCAR中讀出.(4).做非自洽計(jì)算,求電子結(jié)構(gòu)

修改INCAR文件:將參數(shù)ICHARG設(shè)為11

修改KPOINTS輸入文件運(yùn)行VASP程序,從輸出文件EIGENVAL中提出電子結(jié)構(gòu)畫(huà)出電荷密度VASP輸出電荷密度文件CHGCAR

采用免費(fèi)程序LEV00處理數(shù)據(jù)文件CHGCAR例如2:用VASP求Mg的電子態(tài)密度和能帶分如下幾步:(1).生成4個(gè)輸入文件:POSCAR

POTCAR

INCAR

KPOINTS(2).優(yōu)化晶格參數(shù),求出能量最低所對(duì)應(yīng)的晶格參數(shù)(3).固定晶格參數(shù),求出能態(tài)密度(DOSCAR),確定費(fèi)米能量(4).修改KPOINTS和INCAR輸入文件,固定電荷密度,做非自洽計(jì)算,得到輸出文件EIGENVAL(5).提取數(shù)據(jù),畫(huà)圖(1).