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gavinliu7390

木虫 (著名写手)

叶落鹰飞

[交流] 【其他】vasp相关技术有奖征集！已有26人参与

直至目前，国内第一性原理研究已经搞的如火如荼。各类软件也是五花八门，但目前实际流行的基于平面波技术主要就两类。一类就是MS中castep为代表，由于它操作起来简单，易于大众接受，所以很受欢迎。尽管与此，由于门槛低，属于你会我也会，现在已经很难纯靠这类技术发高档次文章了。另一类就是一vasp为代表的，由于必须在linux下操作，相对难一些。但由于它的计算速度快，而且目前很多文章都用这种技术，（当然我不是说castep发不了好文章，prl, nature还是有的。但一般都附加了其它技术）还是受到更多人的喜欢。这一类软件实际有很多，如abinit, quantum expresso(pwscf). 至于其它一些基于轨道例如LMTO，我在这里就不提了。当然 vasp 也不是万能的，很多功能也得用类似软件来完成，例如利用密度泛函微扰计算声子性质就得用abinit或pwscf.
在这里我是希望大家一起集思广益，把一些技术都整理出来，这样一是方便初学者学习，二是方便大家的交流，三是希望认识更多的朋友。
只要大家能够耐心把自己会的相关技术贴出来，即使是思路也好。就有机会得到我发放的5-10个金币。
当然在这里我也会陆续贴出我自己学会的相关技术。（注，因为有的研究小组有规定，不经导师允许，不可以提供绝密技术。所以在这里尽量提供自学或自创技术。）
vasp计算能带，态密度我想这都是最基本的技术，在网上一搜也一堆。
计算声子谱，目前主要是用 dircet supercell 方法。工具是vasp+phonon(这个功能还是很强大的，只是需要买)，还有就是 vasp+phon, vasp +fropho , vasp +phonopy, 这都是免费的，我个人比较喜欢最后一个，一是问题少，二是计算的比较快。
详细的看这个帖子，http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=1710612
我将的第二个技术就是利用vasp计算 ideal strength.
在计算tensile strength的时候，主要是首先在你想要拉伸的方向建立原胞。最好设置
为a为x方向，而且需要的是b和c 与 a垂直。
然后改变啊a的长度，优化b和c。 计算出受力即可。而且要注意每一次改变a都要用前一次的CONTCAR.
其中一个关键问题要改一下vasp代码，重新编译一下。
打开constr_cell_relax.F文件。
在31到35行讲的是如何单独优化x方向。这里你只要将x换成y和z即可。
例如在30行后加入这几行即可，
SAVY=FCELL(2,2)
SAVZ=FCELL(3,3)
FCELL=0
FCELL(2,2)=SAVY
FCELL(3,3)=SAVZ
这样即可计算tensile strength了。
好了，再想到什么我还会写。有问题也欢迎。希望大家积极参与！

[ Last edited by gavinliu7390 on 2010-4-3 at 17:33 ]
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真理是一点点接近的！
1楼2010-04-03 17:25:41
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gavinliu7390

木虫 (著名写手)

叶落鹰飞
★ ★ ★ ★ ★
zxzj05(金币+5):谢谢回帖交流 2010-04-04 20:40
vasp分子动力学模拟。
转自：http://blog.163.com/ly0708@126/b ... 281201001181758620/
转自：http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=1744011&fpage=0&view=&highlight=&page=1
vasp做分子动力学的好处，由于vasp是近些年开发的比较成熟的软件，在做电子scf速度方面有较好的优势。
缺点：可选系综太少。
尽管如此，对于大多数有关分子动力学的任务还是可以胜任的。
主要使用的系综是 NVT 和 NVE。
下面我将对主要参数进行介绍！

一般做分子动力学的时候都需要较多原子，一般都超过100个。
当原子数多的时候，k点实际就需要较少了。有的时候用一个k点就行，不过这都需要严格的测试。通常超过200个原子的时候，用一个k点，即Gamma点就可以了。

INCAR：
EDIFF   一般来说，用1E-4 或者1E-5都可以，这个参数只是对第一个离子步的自洽影响大一些，对于长时间的分子动力学的模拟，精度小一点也无所谓，但不能太小。
IBRION=0 分子动力学模拟
IALGO=48 一般用48，对于原子数较多，这个优化方式较好。
NSW=1000   多少个时间步长。
POTIM=3  时间步长,单位fs, 通常1到3.
ISIF=2  计算外界的压力.
NBLOCK= 1  多少个时间步长，写一次CONTCAR，CHG和CHGCAR，PCDAT.
KBLOCK=50 NBLOCK*KBLOCK 个步长写一次 XDATCAR.
ISMEAR=-1  费米迪拉克分布.
SIGMA =0.05 单位:电子伏
NELMIN=8  一般用6到8, 最小的电子scf数.太少的话,收敛的不好.
LREAL=A
APACO=10 径向分布函数距离, 单位是埃.
NPACO=200  径向分布函数插的点数.
LCHARG=F 尽量不写电荷密度,否则CHG文件太大.
TEBEG=300  初始温度.
TEEND=300 终态温度。 不设的话，等于TEBEG.
SMASS   -3  NVE ensemble;-1 用来做模拟退火。大于0 NVT 系综。

NBLOCK= 1  指的是多少个离子步（时间步长只是对于MD而言，对于其它的计算，NBLOCK也是起控制作用的）写一次XDATCAR
KBLOCK=50 NBLOCK*KBLOCK 个离子步写一次PCDAT.
CONTCAR是每个离子步之后都会写出来的，但是会用新的把老的覆盖
CHG是在每10个离子步写一次，不会覆盖
CHGCAR是在任务正常结束之后才写的。

VASP-md 模拟 INCAR 例子
转自：http://blog.163.com/xiaowei_0905 ... 183592010099379680/
This file determines the kind of job which VASP will perform; single point energy calculation (SPE), geometry

optimisation (GO - coarse/fine), molecular dynamics (MD - nve/nvt), spin polarised calculation (mag).

Examples can

be found in /home/cs/model/vasp_util.

Example; INCAR.spe

$system = single point energy calc

NELMIN = 4 minimum number of electronic SCF cycles

EDIFF = 1E-6 stooping criterion for electronic convergence

NSW = 0 number of ionic shifts

ISMEAR = 0 treatment of partial occupancies of electronic levels

Example; INCAR.coarse

$system = coarse geom optimisation

NELMIN = 4

EDIFF = 1E-2

EDIFFG = -1E-2 stopping criterion for forces Fmax < 0.01 eV/A

IBRION = 2 minimisation method, good away from minimum

ISIF = 3 optimise coords and cell pars

LREAL =.TRUE. do calc in real space - quicker

ISTART = 0 start with a random wavefunction

NSW = 20 maximum of 20 ionic shifts

ISMEAR = 0

LCHARG =.FALSE. don't write CHG and CHGCAR files

Example; INCAR.fine

$system = geom optimisation

NELMIN = 4

EDIFF = 1E-6

EDIFFG = -1E-4

PREC = high increase energy cut-off by 25%

IBRION = 1 minimisation method, good close to minimum

ISIF = 3

NSW = 50

ISMEAR = 0

LCHARG=.FALSE.

Example; INCAR.mag

$system = collinear mag structure calc

IBRION = 1

ISIF = 3

NPAR = 1 forces mag structure to be written in output  file

EDIFF = 1E-6

EDIFFG = -1E-3

PREC = high

RWIGS = 1.376 0.900 1.233 1.302 radii for spherical integration of spin density, 1 per atom

ISPIN = 2     do spin polarised calc

       MAGMOM = 24*0 5 -5 -5 5    initial mag moments for 28 atoms

NSW = 20

Example; INCAR.nve

$system = molecular dynamics

ALGO = V

MAXMIX = 40

IBRION = 0   do molecular dynamics

NSW = 6000  number of time steps

NBLOCK = 1  store structure every time step

POTIM = 3.0  time step 3fs

TEBEG = 673  target temperature

ISYM = 0  turn off symmetry

SMASS = -3  NVE ensemble

LREAL =.TRUE.

LCHARG =.FALSE.

NELMIN = 4

PREC = LOW  reduce energy cut-off by 25% for MD

ISTART = 0

ISMEAR = 0; SIGMA=0.1

Example; INCAR.nvt

$system = molecular dynamics

ALGO = V

MAXMIX = 40

IBRION = 0

NSW = 6000

NBLOCK = 1

POTIM = 3.0

TEBEG = 673

ISYM = 0

SMASS = 2 NVT ensemble, value determines frequency of coupling to heat  bath

LREAL =.TRUE.

LCHARG =.FALSE.

NELMIN = 4

PREC = LOW

ISTART = 0

ISMEAR = 0; SIGMA=0.1

Example; INCAR.scale

$system = molecular dynamics quench

ALGO = V

MAXMIX = 40

IBRION = 0

NSW = 50

NBLOCK = 5 rescale temperature every 5 steps

POTIM = 3.0

TEBEG = 683 initial temp

TEEND = 673 final temp

ISYM = 0

SMASS = -1 MD with velocity scaling

LREAL =.TRUE.

LCHARG =.FALSE.

NELMIN = 4

PREC = LOW

ISTART = 0

ISMEAR = 0; SIGMA=0.1
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真理是一点点接近的！
8楼2010-04-04 10:58:56
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wo8165827

金虫 (小有名气)

The Alloy-Theoretic Automated Toolkit (ATAT) 可应用于VASP，计算激发态

gavinliu7390(金币+10):谢谢参与！ 2010-04-06 11:18
The Alloy-Theoretic Automated Toolkit (ATAT) is a generic name that refers to a collection of alloy theory

tools:
•  A code to construct cluster expansions from first-principles (MAPS). A cluster expansion is a very compact and efficient expression giving the energy of an substitutional alloy as a function of its configuration (i.e. which type of atom sits where on the lattice).

•  A code to perform Monte Carlo simulation of lattice models in order to compute thermodynamic  properties of alloys starting from a cluster expansion.

•  Extension of the two above tools that allow the construction of so-called reciprocal-space cluster expansion, which are useful to model the energetics of alloys exhibiting a large atomic size mismatch.

•  Utilities to interface the above tools with first-principles codes (such as VASP).

•  Job control utilities that enable the efficient use of a cluster of workstations to run the first-principles codes that provide the input to the above codes.




具体可以参照网站：

http://www.its.caltech.edu/~avdw/atat/

[ Last edited by wo8165827 on 2010-4-6 at 09:43 ]
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计算的魅力
11楼2010-04-06 09:34:19
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wangyujia

木虫 (正式写手)

用bader分析每个原子的磁矩

gavinliu7390(金币+10):谢谢支持！ 2010-04-18 18:05
大家请看我以前发的帖子

http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=1621206

其中最后一帖是总结，里面提到的脚本可在如下网址下载。

http://theory.cm.utexas.edu/vtsttools/scripts/
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12楼2010-04-18 12:11:03
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fulin

木虫 (小有名气)

计算tensile strength

能不能把计算tensile strength 的过程说的详细点呢？谢谢大师！
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21楼2010-05-01 10:48:35
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普通回帖

guohg

木虫 (正式写手)
谢谢楼主
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2楼2010-04-03 18:37:22
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lono75

铁杆木虫 (著名写手)
支持版主
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由天命,成人事！
3楼2010-04-03 19:53:48
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freer007

木虫 (正式写手)
gavinliu7390(金币+2):的确，vasp做分子动力学模拟还是不错的，很快！ 2010-04-04 09:15
楼主的想法很好，祝愿征集成功，希望大家都多多支持。
我知道VASP还可以做分子动力学方面的模拟。
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4楼2010-04-03 20:28:15
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cuilin0512

木虫 (著名写手)
楼主的想法很好，祝愿征集成功，希望大家都多多支持。
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开开心心每一天！
5楼2010-04-04 09:18:00
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1357246

铁杆木虫 (职业作家)

壮士
gavinliu7390(金币+2):vasp是个不错的软件，值得搞！ 2010-04-04 11:04
好贴。

当初为了搞vasp费是费力，实在搞不成，不得不放弃，就是一个i搞。看到这贴，我又心动了，毕竟这个好啊！
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✟耶稣爱你我也爱你✟【林前13:4-8】爱是恒久忍耐，又有恩慈。爱是不嫉妒。爱是不自夸。不张狂。不作害羞的事。不求自己的益处。不轻易发怒。不...
6楼2010-04-04 09:38:15
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gleerat

木虫 (正式写手)
楼主的活动很好，但是本人就只能围观学习了，呵呵
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明察、慎思、笃行
7楼2010-04-04 09:55:24
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tiantiandian

银虫 (正式写手)
祝福你顺利
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珍惜、静心、2023年加油
9楼2010-04-04 12:14:53
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锐利的碎片

木虫 (正式写手)

star watcher
★ ★ ★ ★ ★
gavinliu7390(金币+10):谢谢参与!很好! 2010-04-04 15:27
zxzj05(金币+5):谢谢回帖交流 2010-04-04 20:40
使用elk里面的eos进行状态方程拟合
elk（exciting）中附带了eos程序可以用于vasp的结构优化过程。eos可以进行多种状态方程的拟合。eos的输入文件为eos.in。
输入举例：
"Silicon"                    : cname
2                            : natoms
1                            : etype
140.0 450.0 1000             : vplt1, vplt2, nvplt
7                            : nevpt
165.8207473 -578.0660968
196.8383062 -578.1728409
231.5010189 -578.2305598
270.0113940 -578.2548962
312.5719400 -578.2566194
359.3851654 -578.2453281
410.6535788 -578.2253154
466.5796888 -578.2028836
输入规则:
cname               : name of crystal up to 256 characters
natoms              : number of atoms in unit cell
etype               : equation of state type (see below)
vplt1, vplt2, nvplt : volume interval over which to plot energy, pressure etc.
                       as well as the number of points in the plot
nevpt               : number of energy-volume points to be inputted
vpt(i) ept(i)       : energy-volume points (atomic units)
Note that the input units are atomic - Bohr and Hartree (NOT Rydbergs). (注意单位是Bohr和Hatree.
目前可以进行以下拟合：
1. Universal EOS (Vinet P et al., J. Phys.: Condens. Matter 1, p1941 (1989))
2. Murnaghan EOS (Murnaghan F D, Am. J. Math. 49, p235 (1937))
3. Birch-Murnaghan 3rd-order EOS (Birch F, Phys. Rev. 71, p809 (1947))
4. Birch-Murnaghan 4th-order EOS
5. Natural strain 3rd-order EOS (Poirier J-P and Tarantola A, Phys. Earth
    Planet Int. 109, p1 (1998))
6. Natural strain 4th-order EOS
7. Cubic polynomial in (V-V0)
赞一下(1人) 回复此楼
10楼2010-04-04 13:24:55
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