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lvxinyuabc

木虫 (正式写手)

材料大数据

[交流] VASP 计算结果的合理性如何评判

对于很多初学者，一般都是按照手册进行参数设置。但是，听很多有经验的高手介绍，绝非这么简单。Vasp计算对于新手来说，在评判结果的合理性方面都有哪些标准，请有经验的大神分享下自己的经验。帮助新手计算可靠的计算结果。
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1楼 2016-01-27 15:20:25
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lvxinyuabc

木虫 (正式写手)

材料大数据
4）关于收敛测试
（a）Ecut，也就是截断能，一般情况下，总能相对于不同Ecut做计算，当Ecut增大时总能变化不明显了即可；然而，在需要考虑体系应力时，还需对应力进行收敛测试，而且应力相对于Ecut的收敛要比总能更为苛刻，也就是某个截断能下总能已经收敛了，但应力未必收敛。
（b）K-point，即K网格，一般金属需要较大的K网格，采用超晶胞时可以选用相对较小的K网格，但实际上还是要经过测试。
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3楼2016-01-27 15:54:21
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lvxinyuabc

木虫 (正式写手)

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对于涉及构型敏感性的结构优化过程，我觉得，以力作为收敛判据更合适。而且需要在Gamma点优化的基础上再提高K点密度继续优化，直到静态自洽计算时力达到收敛标准的。
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8楼2016-01-27 17:00:01
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木虫 (正式写手)

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一般来说，针对理论催化的计算，初始结构都是不太合理的。因此一开始采用很粗糙的优化（EDIFF=0.001，EDIFFG=-0.2），很低的K点密度(Gamma)，不考虑自旋就可以了，这样NSW<60的设置就比较好。其它参数可以默认。
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10楼2016-01-27 17:10:00
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木虫 (正式写手)

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13楼2016-01-27 19:43:53
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lvxinyuabc

木虫 (正式写手)

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我自己比较关注原子种类较多，体系较大的一些注意事项。
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2楼2016-01-27 15:22:12
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木虫 (正式写手)

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（5）关于磁性
一般何时考虑自旋呢？举例子，例如BaTiO3中，Ba、Ti和O分别为+2，+4和-2价，离子全部为各个轨道满壳层的结构，就不必考虑自旋了；对于BaMnO3中，由于Mn+3价时d轨道还有电子，但未满，因此需考虑Mn的自旋，至于Ba和O则不必考虑。其实设定自旋就是给定一个原子磁矩的初始值，只在刚开始计算时作为初始值使用，具体的可参照磁性物理。
（6）关于几何优化
包括很多种了，比如晶格常数和原子位置同时优化，只优化原子位置，只优化晶格常数，还有晶格常数和原子位置分开优化等等。
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4楼2016-01-27 15:56:57
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木虫 (正式写手)

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有的时候我们需要一些带限制条件的弛豫计算，例如冻结部分原子、限制自旋的计算等等。冻结部分原子可以在POSCAR文件中设置selective dynamic来实现。自旋多重度限制可以在INCAR中以NUPDOWN选项来设置。另外ISIF选项可以控制弛豫时的晶胞变化情况，例如晶胞的形状和体积等。
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5楼2016-01-27 16:25:13
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木虫 (正式写手)

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费米面附近能级电子分布的smearing是一种促进收敛的有效方法，可能产生物理意义不明确的分数占据态情况，不过问题不大。在INCAR文件中以ISMEAR来设置。一般来说K点只有一两个的时候采用ISMEAR=0，金属体材料用ISMEAR=1或2,半导体材料用ISMEAR=-5等等。不过有时电子步收敛速度依然很慢，还需要设置一些算法控制选项，例如设置ALGO=Very_Fast，减小真空层厚度，减少K点数目等。

弛豫是一种非常有效的分析计算手段，虽然是静力学计算但是往往获得一些动力学得不到的结果。
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6楼2016-01-27 16:26:59
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木虫 (正式写手)

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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。

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。
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7楼2016-01-27 16:29:16
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木虫 (正式写手)

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结构优化分电子迭代和离子弛豫两个嵌套的过程。电子迭代自洽的速度，有四个响很大的因素：初始结构的合理性，k点密度，是否考虑自旋和高斯展宽（SIGMA）；离子弛豫的收敛速度，有三个很大的影响因素：弛豫方法（IBRION）,步长（POTIM）和收敛判据（EDIFFG）.
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9楼2016-01-27 17:07:30
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