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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » Vasp&MedeA » 如何用VASP优化二维材料结构
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hstommy

捐助贵宾 (初入文坛)

[交流] 如何用VASP优化二维材料结构

一般来说，二维材料会有一个非常大的真空层作为z轴，而VASP的ISIF参数常用的有3个，ISIF=2表示不动晶格只优化原子位置，ISIF=3表示晶格，体积与原子位置都优化，而ISIF=4表示晶格与原子位置优化，体积不发生变化。
二维材料比如说从实验的范德华式的层状材料剥离出来，因此需要优化原子位置与晶格参数，请问各位虫友都是怎么样解决这个问题，我所了解的至少有以下方案：
1. 使用ISIF=3优化，在PBE+D3泛函下，我发现真空层会减少很多，甚至直接减少到零，然后报错。精度不是很高的情况下（10e-5 eV与 0.005 eV/A）能够优化出结果。
2. 使用ISIF=4优化，基本上由于体积限制真空层不会变化太多，然后对于优化后的平衡晶格常数进行0.5% 1%的拉伸，画出E-V曲线，找到能量最低点。
3. 使用ISIF=3优化，但是重新编译VASP，使得其只改变xy平面内的参数，z轴真空层能够保持不变，z轴也始终与xy平面垂直。或许先粗糙再精确的收敛条件能够得到比较好的结果。
不知各位是怎么看的？二维材料也是比较热的材料体系，还是想拿到一个尽可能精确的结构！
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1楼 2018-11-01 21:53:13
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fengzhigu521

至尊木虫 (职业作家)
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优化slab的话用ISIF=2吧，用ISIF=3真空层就收缩了

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31楼2019-01-14 09:35:17
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liuqiang68

至尊木虫 (文坛精英)
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hstommy(金币+1): 谢谢参与
加油！
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6楼2018-11-02 06:18:53
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598878157

版主 (文学泰斗)
★
hstommy(金币+1): 谢谢参与
啦啦

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7楼2018-11-02 06:40:07
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zhizhuceyici

金虫 (初入文坛)
★
hstommy(金币+1): 谢谢参与
修改vasp源文件
实现拉伸x方向，优化y的晶格矢量，x和z方向晶格矢量不优化
原子位置优化
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17楼2018-11-07 14:34:45
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小虫虫LG

木虫 (正式写手)
★
hstommy(金币+1): 谢谢参与
3最方便
然后还可以手动优化，稍嫌麻烦
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18楼2018-11-07 15:49:03
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852366016

金虫 (正式写手)
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
18楼: Originally posted by 小虫虫LG at 2018-11-07 15:49:03
3最方便
然后还可以手动优化，稍嫌麻烦

3不是只适用于正交晶系吗？还有手动优化是不是手动改晶格常数，看能量最低。谢谢层主了。
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19楼2018-11-09 00:29:03
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小虫虫LG

木虫 (正式写手)
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
19楼: Originally posted by 852366016 at 2018-11-09 00:29:03
3不是只适用于正交晶系吗？还有手动优化是不是手动改晶格常数，看能量最低。谢谢层主了。...

我觉得3不只是正交吧？
手动优化你说的对
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852366016
20楼2018-11-09 11:32:33
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852366016

金虫 (正式写手)
引用回帖:
20楼: Originally posted by 小虫虫LG at 2018-11-09 11:32:33
我觉得3不只是正交吧？
手动优化你说的对...

好，多谢。

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21楼2018-11-09 12:54:15
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852366016

金虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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20楼: Originally posted by 小虫虫LG at 2018-11-09 11:32:33
我觉得3不只是正交吧？
手动优化你说的对...

层主你好，麻烦再请教你2个问题，
1.我看你在这个贴子（http://muchong.com/t-9268257-1）里说你分别用脚本和改原文件优化了蓝磷烯，蓝磷烯是六方格子，那改源文件应该对于所有晶系都可行的。
2..对于二维材料的优化，如果用脚本优化应该和优化块状晶体然后拟合状态方程的脚本不太一样吧，二维材料应该不能用拟合状态方程画E-V曲线来找最优的晶格参数吧。那这样脚本的意思就只是按比例改变a,b轴（一般a=b），看能量最低，其实和手动改晶格常数一个道理吧。但为什么楼主说的方法2，用ISLF=4优化过以后得到的结构进一步加小的伸缩画的是E-V曲线呢。
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22楼2018-11-09 16:20:58
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小虫虫LG

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
22楼: Originally posted by 852366016 at 2018-11-09 16:20:58
层主你好，麻烦再请教你2个问题，
1.我看你在这个贴子（http://muchong.com/t-9268257-1）里说你分别用脚本和改原文件优化了蓝磷烯，蓝磷烯是六方格子，那改源文件应该对于所有晶系都可行的。
2..对于二维材料的 ...

跟3D没有本质区别，主要根据对称性看有几个独立晶格常数。比如块体MoS2，只有两个，平面内是相同的啊
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23楼2018-11-10 08:57:13
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852366016

金虫 (正式写手)
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
23楼: Originally posted by 小虫虫LG at 2018-11-10 08:57:13
跟3D没有本质区别，主要根据对称性看有几个独立晶格常数。比如块体MoS2，只有两个，平面内是相同的啊...

好的，意思就是说我用侯老师教程里地那个脚本改变晶格缩放系数优化单层MoS2也是适用的，但优化二维的材料c方向不应该固定的吗？

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24楼2018-11-10 22:16:30
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小虫虫LG

木虫 (正式写手)
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
24楼: Originally posted by 852366016 at 2018-11-10 22:16:30
好的，意思就是说我用侯老师教程里地那个脚本改变晶格缩放系数优化单层MoS2也是适用的，但优化二维的材料c方向不应该固定的吗？
...

那就更方便了啊，单层mos2的c轴固定，只拉伸一个平面内方向完事。
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25楼2018-11-11 09:26:20
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852366016

金虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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25楼: Originally posted by 小虫虫LG at 2018-11-11 09:26:20
那就更方便了啊，单层mos2的c轴固定，只拉伸一个平面内方向完事。...

好的，多谢。突然想到那楼主说的方法2中第一部先用 ISLF=4优化得到一个较准确的结构后一步对得到的结构改用ISLF=2，然后手动改晶格常数进行微凉的拉伸过挤压是否也可行。

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26楼2018-11-11 10:47:36
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hstommy

捐助贵宾 (初入文坛)
我觉得固定真空层优化，先使用ISIF=3，优化后在此基础上手动调整一下晶格长度，ISIF=2，做一个类似于E-V曲线的E-S曲线，对于优化来说，以能量越低越好为标准，我觉得就没有什么大问题了。
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27楼2018-11-12 16:08:37
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碎碎念

新虫 (初入文坛)
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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27楼: Originally posted by hstommy at 2018-11-12 16:08:37
我觉得固定真空层优化，先使用ISIF=3，优化后在此基础上手动调整一下晶格长度，ISIF=2，做一个类似于E-V曲线的E-S曲线，对于优化来说，以能量越低越好为标准，我觉得就没有什么大问题了。

请问楼主具体怎么解决呢，我也遇到了同样的问题
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28楼2018-11-12 20:02:59
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hstommy

捐助贵宾 (初入文坛)
引用回帖:
28楼: Originally posted by 碎碎念 at 2018-11-12 20:02:59
请问楼主具体怎么解决呢，我也遇到了同样的问题...

从粗糙的参数到精确的参数，如何修改重编译VASP可以看小木虫里面相关帖子，个人觉得直接用ISIF=4优化也可以，差的不大。最后手动调一下晶格，做一下ISIF=2优化，看看不同晶格长度情况下能量哪个更低。
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29楼2018-11-12 20:57:12
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852366016

金虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
29楼: Originally posted by hstommy at 2018-11-12 20:57:12
从粗糙的参数到精确的参数，如何修改重编译VASP可以看小木虫里面相关帖子，个人觉得直接用ISIF=4优化也可以，差的不大。最后手动调一下晶格，做一下ISIF=2优化，看看不同晶格长度情况下能量哪个更低。...

楼主的意思是用ISLF=4优化得到的晶格常数为基础微调一下，去改变最初搭建的结构的晶格常数然后用ISLF=2优化吗？
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30楼2018-11-14 13:35:36
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xiewuhua

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
用ISIF＝2 加上脚本就可以了，再通过拟合得到最优参数

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33楼2019-02-13 13:24:43
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cocolv

木虫 (正式写手)
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
33楼: Originally posted by xiewuhua at 2019-02-13 13:24:43
用ISIF＝2 加上脚本就可以了，再通过拟合得到最优参数

请问一下,这样拟合的时候,用体结构的状态方程吗?B-M方程？谢谢。
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34楼2020-05-21 10:47:08
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lqpzh

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
我算过，要重编vasp

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35楼2020-05-21 12:14:50
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syhorchid2楼
2018-11-02 00:15   回复  
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xiaoqiuqiu203楼
2018-11-02 01:39   回复  
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tzynew4楼
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2018-11-02 07:07   回复  
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psylhh14楼
2018-11-02 17:39   回复  
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nono200915楼
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