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[交流]
【活动or资源】vasp晶体结构优化
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结构优势是我们做计算的的第一步，往往也是最重要的一步，一个不合理的结够优化可能导致错误的结果。在论坛里面也有很多虫子们问关于结构优化的问题，貌似大家对结构优化不是很有把握。我在这里开贴只是抛砖引玉，希望大家积极交流。下面是我的结构优化的一些经验，希望对大家有点用 第一步: 可以用VESTA打开cif文件直接保存为vasp格式就可以，三楼youzhizhe 另一种方法： 建模一般都是MS建好之后 修改*.cell文件得到POSCAR具体的方法参考站内的信息（没找到最开始的网页，谁找到了贴上来） 这是*.cell文件的内容 %BLOCK LATTICE_CART 7.365858463230930 0.816888331419153 1.518567634398170 0.000000000000000 7.749147189276010 0.114969347281651 0.000000000000000 0.000000000000000 16.835000015679299 %ENDBLOCK LATTICE_CART %BLOCK POSITIONS_FRAC H 0.1045034131293120 0.0506482790444403 0.1503325580937660 H -0.2037023292911190 0.2015583952382200 0.1604502537744340 H -0.4269999607791240 0.3837162987940400 0.0980194481736503 H -0.3453870956286900 0.4791801646100701 -0.0460018173909388 H 0.2784615598004869 0.2515795170279700 -0.1346530187895070 H 0.2619963944132780 -0.5890935655390530 0.3725661174512691 H 0.2595685601772050 -0.5519954246490220 0.1897443712411160 H 0.0767881789054980 -0.6048204220967270 0.2666625899874510 H 0.2771409424864049 -0.7522385903899170 0.2411634679797081 H 0.5634931211089379 -0.7084903644666670 0.2828144510356441 H 0.5814851393159790 -0.5287740945641601 0.3433449582781520 H 0.5793331415735910 -0.5003094920852541 0.2386888180011851 H 0.4946819829083929 -0.2212541120652400 0.3755202742234630 …………………… %ENDBLOCK POSITIONS_FRAC %BLOCK KPOINTS_LIST 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.2500000000000000 1.000000000000000 %ENDBLOCK KPOINTS_LIST %BLOCK CELL_CONSTRAINTS 1 2 3 ……………………………… 把第一行 %BLOCK LATTICE_CART 改成SYSTEM=GRPHENE（你体系的名称 可以随便写） 然后后面填一行1 再把 %ENDBLOCK LATTICE_CART %BLOCK POSITIONS_FRAC 改为 H C N Si (原子的类型) 52 42 2 2 （原子的数目） Direct （坐标表示的方式，对于这种方法，只能用D） 然后把后面的原子符号H C 等去掉 H -0.0000000000000000 -0.0000000000000001 0.7500000000000000 C 0.1666666666666668 0.0833333333333332 0.7500000000000000 把 %ENDBLOCK POSITIONS_FRAC以后的全部删掉就行了 保存为POSCAR 就可以了 此时要注意保存的格式使用unix格式，ultredit可以选择保存格式，如果用记事本编辑的话,所有的行前不能有空格（从*.cell里面复制过来的空格，自己加的没关系）否则提示找不到原子，论坛里面有很多这样的问题。 第二步： 开始结构优化了，我们一般使用脚本来实现，这里使用的是侯老师所说的方法，体积与能量的曲线然后拟合去能量最小的体积进行进一步优化。先讲能量与体积的曲线怎么得来的。 INCAR最主要是设置 PREC = M # medium, high low ISTART = 0 # job : 0-new 1-cont 2-samecut ICHARG =2 # charge: 1-file 2-atom 10-const EDIFF = 0.1E-04 # stopping-criterion for ELM(对于大的体系是设置0.1E-03) NSW = 1000 # number of steps for IOM IBRION = 2 # ionic relax: 0-MD 1-quasi-New 2-CG ISIF = 4 # stress and relaxation 对于大的体系可以设置 IALGO=48 ALGO= Very Fast 如果速度还不行可以设置POTIM= 0.1 KPOINTS A 0 M 4 4 4(体积大的可以弄小一点，这个没试过，但是感觉一个点可能有点问题) 下面开始POSCAR 侯老师也说过这个方法，在手册里面这也是有的 其实就是通过取不同大小的晶胞分别优化，取能量做图。很多虫子们总是在问怎么建立，还有说对于，有三个轴的怎么取晶格常数，在这里如果你采用我这里的方法就不用了（但是在INCAR里面必须设置ISIF=4），为什么呢？我们通过刚才建立POSCAR 里面晶格常数1来实现，改变晶胞的大小就可以了。 有脚本，POSCAR 就不需要了，但是刚才编辑的POSCAR 还是有用的（其实这就是产生POSCAR 的脚本），这个脚本是vasp的说明书里面的 写脚本rvasp 内容如下： for i in 1.00 1.01 1.02 0.99 0.98 do cat >POSCAR < $i 7.365858463230930 0.816888331419153 1.518567634398170 0.000000000000000 7.749147189276010 0.114969347281651 0.000000000000000 0.000000000000000 16.835000015679299 H C N Si 52 42 2 2 Direct 0.1045034131293120 0.0506482790444403 0.1503325580937660 -0.2037023292911190 0.2015583952382200 0.1604502537744340 -0.4269999607791240 0.3837162987940400 0.0980194481736503 -0.3453870956286900 0.4791801646100701 -0.0460018173909388 0.2784615598004869 0.2515795170279700 -0.1346530187895070 0.2619963944132780 -0.5890935655390530 0.3725661174512691 0.2595685601772050 -0.5519954246490220 0.1897443712411160 0.0767881789054980 -0.6048204220967270 0.2666625899874510 0.2771409424864049 -0.7522385903899170 0.2411634679797081 0.5634931211089379 -0.7084903644666670 0.2828144510356441 0.5814851393159790 -0.5287740945641601 0.3433449582781520 0.5793331415735910 -0.5003094920852541 0.2386888180011851 0.4946819829083929 -0.2212541120652400 0.3755202742234630 …………………… ! echo "a= $i" ;mpirun -np 24 vasp E=`tail -1 OSZICAR`; echo $i $E >>SUMMARY cp CONTCAR CONTCAR$i done 最前面 for i in 1.01 1.01 1.02 0.99 0.98 （设置的体积比例,体积比例是 i 的3次方） do cat >POSCAR < 这里面 SYSTEM=TN-PEN $i 7.365858463230930 0.816888331419153 1.518567634398170 0.000000000000000 7.749147189276010 0.114969347281651 0.000000000000000 0.000000000000000 16.835000015679299 H C N Si 52 42 2 2 Direct 0.1045034131293120 0.0506482790444403 0.1503325580937660 -0.2037023292911190 0.2015583952382200 0.1604502537744340 -0.4269999607791240 0.3837162987940400 0.0980194481736503 -0.3453870956286900 0.4791801646100701 -0.0460018173909388 0.2784615598004869 0.2515795170279700 -0.1346530187895070 0.2619963944132780 -0.5890935655390530 0.3725661174512691 0.2595685601772050 -0.5519954246490220 0.1897443712411160 0.0767881789054980 -0.6048204220967270 0.2666625899874510 0.2771409424864049 -0.7522385903899170 0.2411634679797081 0.5634931211089379 -0.7084903644666670 0.2828144510356441 0.5814851393159790 -0.5287740945641601 0.3433449582781520 0.5793331415735910 -0.5003094920852541 0.2386888180011851 0.4946819829083929 -0.2212541120652400 0.3755202742234630 …………………… 这些都是刚才制作的POSCAR ，只有那个第二行$i 改了一下 后面这些 ! echo "a= $i" ;mpirun -np 24 vasp （24 是核数） E=`tail -1 OSZICAR`; echo $i $E >>SUMMARY （注意那个`是tab键上的那个，非单引号） cp CONTCAR CONTCAR$i (这一步是我加的，把优化好的复制出来，为了下一步优化节省时间) done 脚本rvasp写好以后，最好dos2unix一下 再改变一下权限chmod +x rvasp ，最后运行./rvasp 即可 第三步： 运行脚本以后在SUNMMRY可以找到体积比例与对应的能量，我们未必一定把体积算出来，用体积比例可以得到拟合曲线，具体做法，把数据放入origin，然后选中数据在analysis里面，选择fiting，一般设置二次项拟合，找到能量最小值 第四步： 把能量最小值对应的体积比例找出来，把得到的类似CONTCAR1.01（后面那个数据是体积比例，选择一个离你拟合相差最小的一个）放到POSCAR中（cp CONTCAR1.01 POSCAR），（如果你最开始选择的体积比例间隔比较大的大，想得到更加精确的体积比例，就把CONTCAR1.01的内容复制到rvasp脚本，替换掉中间部分，然后再在for i in 后面设置你的体积比例，一般两次都能找到比较好的体积比例） 第五步： 设置INCAR如下 PREC = M # medium, high low ISTART = 0 # job : 0-new 1-cont 2-samecut ICHARG =2 # charge: 1-file 2-atom 10-const EDIFF = 0.1E-05 # stopping-criterion for ELM(对于大的体系是设置0.1E-03) EDIFFG= -0.001 NSW = 1000 # number of steps for IOM IBRION = 2 # ionic relax: 0-MD 1-quasi-New 2-CG ISIF = 3 # stress and relaxation （这里变为3，是因为我们拟合的未必是最合适的，通过这个参数可以适当调节到更好） 后面的可以不要了，如果算不动加上也无妨，但是最后一次优化精确点好。里面的收敛标准看你自己定，上面的可以满足大部分的要求，但是如果对构型要求不严格的话可以适当调低点收敛标准（EDIFF = 0.1E-04 EDIFFG= 0.01），具体的收敛标准可以查看http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=2512497 KPOINTS 可以加大数量，但是也没什么太大的必要 A 0 M 4 4 4 POSCAR 就是第四步得到的 输入vasp计算 这一步运行结构优化就可以！但是一定要查看OUTCAR中关于原子受力的信息，如果有个别受力太大的话还是不行的，要继续优化，使用最后一步就行了。 如果有什么意见或者错误，欢迎大家指正！也希望大家能够积极参与讨论！ [ Last edited by 贺仪 on 2012-5-11 at 22:03 ] |
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版主您好：(1)按您所述方法计算某一体系，第四步后，由确认的CONTCAR生成新的POSCAR, 准备好POTCAR,KPOINTS文件，INCAR采用第五步所给，如下： PREC = Accurate ISTART = 0; ICHARG =2 EDIFF = 0.1E-05; EDIFFG= -0.001 NSW = 200; IBRION = 2 ISIF = 3 进行计算，得到的能量 energy without entropy E1= -36.643031ev, (2) 将(1)优化所得CONTCAR再转化为POSCAR，其他 POTCAR,KPOINTS,INCAR相同，计算后得到的能量 energy without entropy E2= -36.398941ev (3)问题：ISIF=3时，(1)步计算驰豫得到的构型应可认为是稳定构型，将其 再进行优化,即(2)，得到的能量E1>E2，能量却未重现？ 不知如何解释？如何处理呢？ 非常感谢 |
84楼2012-02-20 17:59:02
2楼2011-05-26 14:35:18
3楼2011-05-26 14:42:26
4楼2011-05-26 14:47:51