AI智能
改变未来

【vasp笔记】结构优化(结构弛豫)

文章目录

  • INCAR
  • Tags
  • ISTART
  • ISPIN
  • MAGMOM
  • ICHARG
  • LREAL
  • ENCUT
  • PREC
  • LWAVE
  • LCHARG
  • NSW
  • IBRION
  • ISMEAR
  • SIGMA
  • ISIF = 3
  • EDIFFG(eV/AA)
  • 并行计算

INCAR

\'\'\'Global ParametersISTART =  0            (Read existing wavefunction; if there)# ISPIN =  2           (Spin polarised DFT)# ICHARG =  11         (Non-self-consistent: GGA/LDA band structures)LREAL  = Auto          (Projection operators: automatic)# ENCUT  =  400        (Cut-off energy for plane wave basis set, in eV)PREC   =  Normal       (Precision level)LWAVE  = .FALSE.        (Write WAVECAR or not)LCHARG = .FALSE.        (Write CHGCAR or not)ADDGRID= .TRUE.        (Increase grid; helps GGA convergence)# LVTOT  = .TRUE.      (Write total electrostatic potential into LOCPOT or not)# LVHAR  = .TRUE.      (Write ionic + Hartree electrostatic potential into LOCPOT or not)# NELECT =             (No. of electrons: charged cells; be careful)# LPLANE = .TRUE.      (Real space distribution; supercells)# NPAR   = 4           (Max is no. nodes; don\'t set for hybrids)# NWRITE = 2           (Medium-level output)# KPAR   = 2           (Divides k-grid into separate groups)# NGX    = 500         (FFT grid mesh density for nice charge/potential plots)# NGY    = 500         (FFT grid mesh density for nice charge/potential plots)# NGZ    = 500         (FFT grid mesh density for nice charge/potential plots)Lattice RelaxationNSW    =  300          (number of ionic steps. Make it odd.)ISMEAR =  0            (gaussian smearing method )SIGMA  =  0.05         (please check the width of the smearing)IBRION =  2            (Algorithm: 0-MD; 1-Quasi-New; 2-CG)ISIF   =  3            (optimize atomic coordinates and lattice parameters)EDIFFG = -1.5E-02      (Ionic convergence; eV/AA)PREC   =  High         (Precision level)\'\'\'

Tags

ISTART

决定是否读入WAVECAR
0开始一个崭新的计算。
1接着计算,通常用在测试ENCUT的收敛性以及计算结合能曲线。
2接着计算,通常用在希望保持基矢不变的计算中。
3接着计算,读入上一次计算得到的电荷密度和波函数,不推荐。

ISPIN

是否计算spin polarization
默认值为1.
1不计算
2计算

MAGMOM

原子磁矩的设定
MAGMOM
= NIONS * 1.0 for ISPIN=2
= 3 * NIONS * 1.0 for non-collinear magnetic systems (LNONCOLLINEAR=.TRUE.)

【提示】MAGMOM最好从比较局域的(比较大的)值开始计算,如实验值的1.2~1.5倍,因为默认值有时不够安全(不容易收敛)。MAGMOM只在如下两种情况下有效:(1)不读取WAVECAR和CHGCAR的计算。(2)从non magnetic的WAVECAR和CHGCAR开始的计算。如果你在使用MAGMOM计算的时候发现磁矩很难收敛到你想要的结果,可以尝试先进行non-magnetic的计算,然后再从non-magnetic的WAVECAR和CHGCAR开始(ICHARG=1),加入磁矩再进行计算。

ICHARG

如何构造初始电荷密度。
Default: ICHARG = 2 if ISTART=0; =0 else.
0从初始波函数构造
1读入CHGCAR,并同原子密度进行线性插值
2取原子电荷密度的叠加
11读入自治的CHGCAR,并进行能带计算或者态密度的非自治计算
12非自治的原子密度计算
【提示】如果设为11或12,则建议把LMAXMIX设置为pseudopotentials中的最大的轨道角动量量子数的2倍。

LREAL

determines whether the projection operators are evaluated in real-space or in reciprocal space.

ENCUT

平面波切断能,默认为POTCAR中读入的值。

PREC

计算精度设置。会修改许多参数的default值。

LWAVE

是否输出WAVECAR。
主要包含
NBAND number of bands
ENCUTI ‘initial’ cut-off energy
AX ‘initial’ basis vectors defining the supercell
CELEN (‘initial’) eigenvalues
FERWE (‘initial’) Fermi-weights
CPTWFP (‘initial’) wavefunctions

LCHARG

是否输出CHGCAR。
主要包含
the lattice vectors, atomic coordinates, the total charge density multiplied by the volume ρ(r)∗Vcell\\rho(r)*V_{cell}ρ(r)∗Vcell​ on the fine FFT-grid (NG(X,Y,Z)F), and the PAW one-center occupancies.

NSW

最大迭代步数。一般设置60。

IBRION

优化分为两步,第一步是update离子(原子)位置。第二步是根据确定的离子(原子)位置不断地迭代电子的情况(类似于一次静态计算),并计算出收敛的能量信息。第三步判断是否继续update离子(原子)位置。
具体离子位置优化(弛豫)的方法
-1: no update.离子(原子)位置不动
0: molecular dynamics.
1: ionic relaxation (RMM-DIIS).准牛顿法(快)
2: ionic relaxation (conjugate gradient algorithm).共轭梯度法(适中)
3: ionic relaxation (damped molecular dynamics).
5 and 6: second derivatives, Hessian matrix and phonon frequencies (finite differences).
7 and 8: second derivatives, Hessian matrix and phonon frequencies (perturbation theory).
44: the Improved Dimer Method.

ISMEAR

计算每个轨道占据数的时候如何做k空间积分。如
ISMEAR=N (N>0): method of Methfessel-Paxton order N。金属体系常用。做金属的结构优化的时候,通常用N=1或2的情况。并取SIGMA= 0.2。即(less than 1 meV per atom)。半导体或者绝缘体最好不要用这类方法,因为容易引起问题。
ISMEAR=0: Gaussian smearing. 绝缘体可用。
ISMEAR=−1: Fermi smearing.
ISMEAR=−5: tetrahedron method with Blöchl corrections (use a Γ-centered k-mesh).半导体/绝缘体可用。因为计算更加精确,所有最后计算DOS的时候采用的方法。但是一开始的结构优化未必要这么精确。

SIGMA

与具体的ISMEAR有关。

ISIF = 3

控制两个事情:1 有哪些需要算,2 有哪些自由度可以优化。
Default: ISIF= 0 for IBRION=0 (molecular dynamics); = 2 else

ISIF determines whether the stress tensor is calculated and which principal degrees-of-freedom are allowed to change in relaxation and molecular dynamics runs.

EDIFFG(eV/AA)

原子弛豫收敛标准。默认为EDIFF*10。
如果为正,表示总能只差小于EDIFFG时停止弛豫。如果为负,则原子所受最大力小于EDIFFG的绝对值时停止弛豫,一般取负值的收敛性更好,如取当EDIFF=1.0E-06时候,可以取EDIFFG=-0.01。

并行计算

KPAR = 8 # the number of k-points that treated in parallel
NCORE = 8 # the number of CPU on each band
NPAR = 8 # the number of bands that treated in parallel

  • 点赞
  • 收藏
  • 分享
  • 文章举报

flowingsand发布了1 篇原创文章 · 获赞 0 · 访问量 124私信关注

赞(0) 打赏
未经允许不得转载:爱站程序员基地 » 【vasp笔记】结构优化(结构弛豫)