1、VASP學(xué)習(xí)教程太原理工大學(xué)量子化學(xué)課題組2012/5/25太原目錄第一章Linux命令錯誤!未定義書簽。常用命令錯誤!未定義書簽瀏覽目錄錯誤!未定義書簽瀏覽文件錯誤!未定義書簽?zāi)夸洸僮麇e誤!未定義書簽文件操作錯誤!未定義書簽系統(tǒng)信息錯誤!未定義書簽第二章SSH軟件使用錯誤!未定義書簽。軟件界面錯誤!未定義書簽SSHtransfer的應(yīng)用錯誤!未定義書簽。文件傳輸錯誤!未定義書簽簡單應(yīng)用錯誤!未定義書簽第三章VASP的四個輸入文件錯誤!未定義書簽。INCAR錯誤!未定義書簽KPOINTS錯誤!未定義書簽POSCAR錯誤!未定義書簽POTCAR錯誤!未定義書簽第四章實例錯誤!未定義書簽?zāi)Ｐ偷臉?gòu)建

2、錯誤!未定義書簽VASP計算錯誤!未定義書簽。參數(shù)測試錯誤!未定義書簽晶胞優(yōu)化(Cu)錯誤!未定義書簽。Cu(100)表面的能量錯誤!未定義書簽。吸附分子CO、H、CHO的結(jié)構(gòu)優(yōu)化錯誤!未定義書簽。CO吸附于Cu100表面H位錯誤!未定義書簽。H吸附于CulOO表面H位錯誤!未定義書簽。CHO吸附于CulOO表面B位錯誤!未定義書簽。CO和H共吸附于CulOO表面錯誤!未定義書簽。過渡態(tài)計算錯誤!未定義書簽第一章Linux命令常用命令瀏覽目錄cd:進入某個目錄。如：cd/home/songluzhi/vasp/CH4cd.上一層目錄；cd/根目錄；ls:顯示目錄下的文件。注：輸入目錄名時，可只

3、輸入前3個字母，按Tab鍵補全。瀏覽文件cat：顯示文件內(nèi)容。如：catINCAR如果文件較大，可用：catINCAR|more（可以按上下鍵查看）合并文件：catABC（A和B的內(nèi)容合并，A在前，B在后）目錄操作mkdir:建立目錄;rmdir:刪除目錄。如：mkdirT-CH3-Rh111文件操作rm：刪除文件；vi:編輯文件；cp：拷貝文件mv：移動文件；pwd：顯示當(dāng)前路徑。如：rmINCARrma*（刪除以a開頭的所有文件）rm-rfabc（強制刪除文件abc）tar:解壓縮文件。壓縮文件rar系統(tǒng)信息df：分區(qū)占用大小。如：df-hdu：各級目錄的大小。top：運行的任務(wù)。psax

4、：查看詳細任務(wù)。kill:殺死任務(wù)。如：kill12058（殺死PID為12058的任務(wù)）注：PID為top命令的第一列數(shù)字。第二章SSH軟件使用軟件界面SSH界面SSHtransfer攔I-SShEecweEdrtiiewWindowHelpRm忑馬圧林宅桿日QuickConnectJProfitsSSHtransfer的應(yīng)用2.2.1文件傳輸從本地文件中，把所需的計算文件直接拖到服務(wù)器中。一般就是VASP計算的四個文件INCAR,KPOINTS,POSCAR，POTCAR。2.2.2簡單應(yīng)用在右側(cè)文件夾中可以直接構(gòu)建文件夾，刪除文件，修改文件。從SSH要cd到某個文件夾下時，可先從SSHt

5、ransfer進入，直接復(fù)制路徑欄，可快速進入。第三章VASP的四個輸入文件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對于表面surface!磁性計算!對稱0無1有!倒空間!2磁性計算1不進行!0初次計算，1再次計算!2構(gòu)造原子密度!-5半

6、導(dǎo)體；DOS靜態(tài)計算0；原胞較大，k點小于4，單個原子，小分子；12金屬體系。!1DIIS,2CG,5頻率，3過渡態(tài)!2結(jié)構(gòu)優(yōu)化，3晶胞優(yōu)化!離子運動步數(shù)!最小迭代次數(shù)!最多迭代次數(shù)!不輸出波函數(shù)!不輸出密度函數(shù)0.000000000FFFTTTM551000對于分子和原子atomormolcular1Rec0001POSCARCH在Co100表面Top位的吸附!（名稱）CoHC1641SDirectTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTT0.000000000FFFTTTTTTTTTTTTTTTTTTPOTCAR從贗勢庫中

7、找到所需元素的贗勢文件，命名規(guī)則為：POTCAR-C(元素)。把這幾個文件放到一個文件夾下，按照前面POSCAR中的元素順序合并在一起。命令為：catPOTCAR-CoPOTCAR-HPOTCAR-CPOTCAR第四章實例CO+HCHOCu(100)模型的構(gòu)建過程：首先通過MS構(gòu)建好所需模型，導(dǎo)出為*.cif格式；導(dǎo)入到Vesta程序中，輸出為*.vasp。根據(jù)前面所講的POSCAR格式修改，得到所需文件。圖解：1.創(chuàng)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.導(dǎo)入Cu晶胞二寶面.牢log&（五）贗勢好的判斷標(biāo)準(zhǔn)：計算得到的OUTCAR文件中的“energywithoutentropy”能量值在eV之間。命令：grepenergywithoutentropyOUTCAR|tail-1計算結(jié)果為：roDtnodE249FP#grepTenergywithoutentropy1OUICAR|tail-1energywithoutentropy=-0.00455545energy（aigma-0）=-0.

9、02042430EDDtnode249FF#|二、篩選合適的ENCUT大?。海ㄒ唬┹斎胛募?、用腳本程序代替INCAR文件：rmWAVECARforiin300350400450500docatINCARlog&E=$(grepTOTENOUTCAR|tail-1|awkprintf%12.6fn,$5)echo$i$Ecommentdone注：每個任務(wù)2核，5個截斷能，共要10核。2、POSCAR文件：CucellCu4Direct3、KPOINTS文件:440M8884、POTCAR文件：（略）（二）計算任務(wù)執(zhí)行方法：輸入：dos2unixbash（三）判別標(biāo)準(zhǔn)：計算完成后得到comme

10、nt文件，它列出了在每個ENCUT時計算得到的相應(yīng)的總能，只要總能變化在eV左右就足夠了。三、選擇合適的k點數(shù)目：（一）輸入文件：1、INCAR文件：SYSTEM=CuENCUT=eVISTART=0;ICHARG=2ISMEAR=-5PREC=Accurate2、POSCAR文件：CuCuDirect3、用腳本程序代替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）計算任務(wù)執(zhí)行方法：輸入：dos2unixbash（三）判別標(biāo)準(zhǔn)：計算完成后得到comment文件，它列出了在k點數(shù)目與總能的對應(yīng)值，只要總能變化在eV左右就非常足夠了。四、優(yōu)化選擇合適的SIGMA值（展寬o值）：（一）為什么要優(yōu)化SIGMA值若展寬。太小，則計算難以收斂；若展寬。太大，則會產(chǎn)生多余的熵（entropy）,因此必須選擇合適的o值。（Toolargesmearing-parametersmightresultinawrongtotalenergy,smallsmearingparameters

12、requirealargek-pointmesh.）（二）ISMEAR和SIGMA：1、ISMEAR和SIGMA這兩個關(guān)鍵詞要聯(lián)合起來使用，前者用來指定smearing的方法，后者用來指定smearing的展寬o值。2、ISMEAR和SIGMA的默認值分別為1和。3、ISMEAR可能的取值為-5,-4,-3,-2,T,0,N（N表示正整數(shù)）：ISMEAR=-5，表示采用Blochl修正的四面體方法；ISMEAR=-4,表示采用四面體方法，但是沒有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是表示此方法中的階數(shù)，一般情況下N取1或2,但是Inmostcases,I.and2leadstoverysimilarresults。4、o值一般在eV范圍內(nèi)。5、ISMEAR取值的一些經(jīng)驗：（1）一般說來，無論是對何種體系，進行何種性質(zhì)的計算，采用ISMEAR=0并選擇一個合適的SIGMA值，都能得到合理的結(jié)果。（2）在進行靜態(tài)計算（能量單點計算，norelaxationinmetals）或態(tài)密度計算且k點數(shù)目大于4時，取ISMEAR=-5。（3）當(dāng)原胞較大而k點數(shù)目較?。ㄐ∮?個）時，取ISMEA

14、R=0,并選擇合適的SIGMA值。（|fthecellistoolarge（orifyouuseonlyasingleortwok-points）useISMEAR=0incombinationwithasmallSIGMA=（4）對半導(dǎo)體或絕緣體，不論是靜態(tài)還是結(jié)構(gòu)優(yōu)化計算，都取ISMEAR=_5。（Mind:AvoidtouseISMEAR0forsemiconductorsandinsulators,sinceitmightcauseproblems.ForinsulatorsuseISMEAR=0orISMEAR=-5.）（5）對金屬體系（forrelaxationsinmetald，

15、取ISMEAR=1或2,并選擇一個合適的SIGMA值。（三）當(dāng)采用ISMEAR=0或N時，如何優(yōu)化選擇合適的SIGMA值1、用腳本程序代替INCAR文件：44rmWAVECARforiindocatINCARcommentdone2、POSCAR文件：CuCuDirect3、KPOINTS文件:A0M9994、POTCAR文件：（略）（四）計算任務(wù)執(zhí)行方法：輸入：dos2unixbash（五）判斷標(biāo)準(zhǔn)：熵（entropy）越小越好，選擇entropyT*SEENTRO值中最小的那個所對應(yīng)的SIGMA。（SIGMAshouldbeaslargeaspossiblekeepingthediffer

16、encebetweenthefreeenergyandthetotalenergy.thetermentropyT*S）intheOUTCARfilenegligible（1meV/atom）.）（五）注意：1、當(dāng)k點的數(shù)目發(fā)生變化后，要重新優(yōu)化選擇SIGMA值。4.2.2晶胞優(yōu)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&計算結(jié)果：查看CONTCAR,獲取晶胞參數(shù)a=b=c=誤差=%注：優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)為CONTCAR，導(dǎo)出保存為*.vasp,通過Vesta打開輸出為.cif格式的文件，可用MS打開。4.2.3Cu(100)表面的能量從MS構(gòu)建模型，直到獲得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計算結(jié)果:ECu1=0eV4.2.4吸附分子CO、H、CHO的結(jié)構(gòu)優(yōu)化CO的結(jié)構(gòu)優(yōu)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計算結(jié)果：C-O鍵長：EC=eVCHO的優(yōu)化：POSCARCHODirect其他同上，POTCAR順序C-O-H。命令：mpirun-np8vasplog&grepenergywithoutentropyOUTCAR|tail-1計算結(jié)果：E=CHOH的能量：POSCARCIFfileH1Direct命令：mpirun-np8vasplog&注：單原子能量。grepTOTENOUTCAR|tail-1計算結(jié)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的順序合并。命令：mp

22、irun-np8vasplog&grepenergywithoutentropyOUTCAR|tail-1計算結(jié)果：E=eVE=eV總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的順序合并。命令：mpirun-np8vasplog&grepenergywithoutentropyOUTCAR|tail-

23、1計算結(jié)果：E=eVE=eV=kJ/mol總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的順序合并。命令：mpirun-np8vasplog&grepenergywithoutentropyOUTCAR|tail-1計算結(jié)果：E=eVE=eV總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計算結(jié)果：E=eVE=eV總ads過渡態(tài)計算CO+H-CHO