VASP中求过渡态的方法CNEB的学习简明教程
VASP原包的计算过程及原理
——by Tan Su
VASP计算流程概括：
首先在Materiale Studio(MS)里导入原包模型，即纯金属模型、氧化 物模型、原子模型等
把原包坐标转换成VASP坐标，用FTP转入所要计算的服务器（a）
然后在SecureCRT中进入服务器a，建立文件夹（mkdir 文件名，如 sut）, 也可以直接用ftp键入好文件夹，在所建好的原包文件件，如 Au中键入四个指标（vi 名称，名称必需大写！） 四个指标分别是：INCAR，KPOINTS，POSCAR，POTCAR 复制VASP脚本，即：cp VASP脚本 交作业： qsub 目录（如所在即是要算的目录，可不加） VASP脚本 作业运行：qstat
ljy01 ： 192.9.207.206 ljy03a：192.9.207.102 ljy07a：192.9.207.102 ljy01b-ljy04b：192.9.207.253 pdr06b: 192.9.207.253 ljy01c：192.9.207.204 ljy01e-ljy02e: 192.9.207.240 ljy01g：192.9.207.18 ljy01h-ljy02h：192.9.200.99 st01d: 192.9.207.206
存成*.cif和*.car文件
16
表面的计算
在VESTA软 件中打开所 要转化的*.cif 文件，如右 图所示，转 化为*.VASP 文件 另外一种方 式见过渡态 计算部分
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表面的计算
பைடு நூலகம்
固定最上两层，即 最大数值的两个， 所以区域为7-9.5 之间即可
自动生成四个参数，需 要检查参数是否正确
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一般会进入队列排队（R），也可能出错，请检查OUTCAR文件 多余作业取消：qdel 作业代号
vasp 做过度态,iamge的设置
1.在做过渡态计算的时候如何确立初态和终态。
例如做Fe bcc-fcc相变的过渡态计算，如何确定用于计算的bcc,fcc原胞的大小和形状。
我的想法是初态和末态，对应晶体应变不能太大（即形状大小差不多），对应原子不能有太大位移。
不知道这个想法对不对，有没有相应的程序来做这个东西？
2.vasp Neb计算中，如何设置中间点。
假设做Fe bcc-fcc相变的过渡态计算，初态和终态已经确定了（对应附件图片中的initial和final）。
关于中间的这些点（intermediate state），我不是很明白，自己有a,b两个想法，不知道哪个对。
a:中间的这些点就是在INCAR中设置的images。
如果是这样的话，那只要初末态确定，计算出来的过渡态就是唯一的。
b:中间的这些点需要人为的设置，即bcc-intermediate_state1-intermediate_state2-intermediate_state3-....-final,这样要用多次neb计算，才能到达最终的final。
对应每次neb计算INCAR文件中的images，是每个小段计算中的插值点。
如果是这样的话，如何确定这些intermediate_state? 是用结构优化的方法来确立intermediate_state吗？。
[实用参考]VASP经典学习教程
![[实用参考]VASP经典学习教程](https://img.taocdn.com/s3/m/0755a30710661ed9ad51f3a8.png)
V ASP学习教程太原理工大学量子化学课题组20PP/5/25太原目录第一章LinuG命令 (1)1.1 常用命令 (1)1.1.1 浏览目录 (1)1.1.2 浏览文件 (1)1.1.3 目录操作 (1)1.1.4 文件操作 (1)1.1.5 系统信息 (1)第二章SSH软件使用 (2)2.1 软件界面 (2)2.2 SSH transfer的应用 (3)2.2.1 文件传输 (3)2.2.2 简单应用 (3)第三章V ASP的四个输入文件 (3)3.1 INCAR (3)3.2 KPOINTS (4)3.3 POSCAR (4)3.4 POTCAR (5)第四章实例 (5)4.1 模型的构建 (5)4.2 V ASP计算 (8)4.2.1 参数测试 (8)4.2.2 晶胞优化(Cu) (13)4.2.3 Cu(100)表面的能量 (2)4.2.4 吸附分子CO、H、CHO的结构优化 (2)4.2.5 CO吸附于Cu100表面H位 (4)4.2.6 H吸附于Cu100表面H位 (5)4.2.7 CHO吸附于Cu100表面B位 (6)4.2.8 CO和H共吸附于Cu100表面 (7)4.2.9 过渡态计算 (8)第一章LinuG命令1.1常用命令1.1.1浏览目录cd:进入某个目录。
如：cd/home/songluzhi/vasp/CH4cd..上一层目录；cd/根目录；ls:显示目录下的文件。
注：输入目录名时，可只输入前3个字母，按Tab键补全。
1.1.2浏览文件cat：显示文件内容。
如：catINCAR如果文件较大，可用：catINCAR|more(可以按上下键查看) 合并文件：catAB>C(A和B的内容合并，A在前，B在后) 1.1.3目录操作mkdir：建立目录；rmdir：删除目录。
如：mkdirT-CH3-Rh1111.1.4文件操作rm：删除文件；vi：编辑文件；cp：拷贝文件mv：移动文件；pwd：显示当前路径。
VASP经典学习教程有用
VASP经典学习教程有用VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种用于固体材料计算的第一性原理计算软件包。
它使用密度泛函理论和平面波基组进行计算，可以预测材料的结构、能带、力学性质等基本属性。
本文将介绍VASP的经典学习教程，帮助初学者快速入门。
1.VASP的安装与基本操作-输入文件和输出文件：介绍VASP的常用输入文件和输出文件，以及它们的格式和含义。
-运行VASP计算：教授如何编写VASP运行脚本，以及如何使用命令行界面运行VASP计算。
2.VASP的输入参数和设置-INCAR文件：介绍VASP的主要输入文件INCAR的各种参数和选项，如体系的外部压力、电子迭代的收敛准则等。
-POTCAR文件：讲解VASP的赝势文件POTCAR的作用和用法，以及如何选择合适的赝势。
-KPOINTS文件：讲解KPOINTS文件对计算结果的影响，以及如何选择合适的K点网格。
3.VASP的基本计算-结构优化计算：教授如何进行结构优化计算，寻找稳定的材料晶格参数和原子位置。
-能带计算：讲解如何计算材料的能带结构，以及如何分析能带图和带隙。
-DOS计算：介绍如何计算材料的态密度，以及如何分析态密度图和能带图。
4.VASP的高级计算-弛豫计算：讲解如何进行离子和电子的同时弛豫计算，得到材料的稳定结构和力学性质。
-嵌入原子计算：介绍如何在材料中嵌入原子，并计算嵌入原子的相互作用能。
-软件接口和后处理：讲解VASP与其他软件（如VASPKIT、VESTA等）的接口，以及如何进行后处理分析。
5.VASP的实际应用-表面计算：介绍如何计算材料的表面能和表面形貌。
-催化剂计算：讲解如何通过VASP计算催化剂的吸附能和反应能垒，以预测其催化活性。
-界面计算：讲解如何计算材料的界面能和界面结构。
通过以上内容，初学者可以掌握VASP的基本原理和使用方法，并能在实际应用中进行一些基本的材料计算。
VASP教程
4) 严格意义上，通过考察体系总能量/能量差值对真空 区大小的收敛情况来确定合理的平移矢量长度。
tal energy
3. K网格大小的选择：
对于一维至三维体系的计算，需涉及k点数目的选择，对
于K点的确定，它与布里渊区的形状以及对称性有关。VASP的
K点输入方法有多种，其中最常用的是直接给定K-mesh的大小， 然后程序根据布里渊区的形状以及对称性自动生成各K点的坐 标和权重。 对于K-mesh的确定方法，通常通过考察总能量/能量差的收敛
PBE
LDA PAW型赝势 GGA PBE PW91
2) POTCAT中各原子赝势定义的顺序必需与POSCAR中相同：
surface of mgo(100) (2*2)Mg 1.00000000000000 5.9459999999999997 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000 5.9459999999999997 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000 20.0000000000000000 20 20 Selective dynamics Direct ……
目录 VASP基本原理简介基本知识常用关键词使用说明
计算结果处理
VASP程序基本原理
VASP是基于赝势平面波基组的密度泛函程序，其前身
是CASTEP 1989版本，其基本原理如下： 根据Bloch定理，对于周期体系，其电子波函数可以写 为单胞部分和类波部分的乘积：
ik r i (r ) e f i (r )
其中，单胞部分的波函数可以用一组在倒易空间的平面
(完整word版)VASP使用总结
VASP计算的理论及实践总结一、赝势的选取二、收敛测试1、VASP测试截断能和K 点2、MS测试三、结构弛豫四、VASP的使用流程（计算性质)1、VASP的四个输入文件的设置2、输出文件的查看及指令3、计算单电能（1）测试截断能（2) 测试K点4、进行结构优化5、计算弹性常数6、一些常用指令一、赝势的选取VASP赝势库中分为：PP和PAW两种势，PP又分为SP（标准）和USPP（超软）。
交换关联函数分为：LDA(局域密度近似)和GGA（广义梯度近似）。
GGA又分为PW91和PBE.在VASP中，其中pot ,pot—gga是属于超软势（使用较少）。
Paw，paw—pbe ,和paw-gga 是属于PAW.采用较多的是PAW-pbe 和PAW—gga。
此外vasp 中的赝势分为几种，包扩标准赝势（没有下标的）、还有硬(harder）赝势（_h）、软（softer）赝势(_s), 所谓的硬（难以赝化),就是指该元素原子的截断动能比较大，假想的势能与实际比较接近，计算得到的结果准确，但比较耗时，难以收敛。
软（容易赝化）,表示该元素原子的截断动能比较小，赝势模型比较粗糙，但相对简单，可以使计算很快收敛（比如VASP 开发的超软赝势)。
即硬的赝势精度高,但计算耗时。
软的精度低，容易收敛，但节省计算时间。
另一种情况：如Gd_3,这是把f电子放入核内处理，对于Gd来说，f电子恰好半满。
所以把f电子作为价电子处理的赝势还是蛮好的（类似还有Lu,全满）。
（相对其他的4f元素来说，至于把f电子作为芯内处理,是以前对4f元素的通用做法。
计算结果挺好)常用的做法是：用两种赝势测试一下对自己所关心的问题的影响情况。
在影响不大的情况下,选用不含4f电子的赝势（即后缀是3)，一来减少计算量，二来避免DFT对4f电子的处理。
【1.赝势的选择：vasp的赝势文件放在目录～/vasp/potentials 下，可以看到该目录又包含五个子目录pot pot_GGA potpaw potpaw_GGA potpaw_PBE ，其中每一个子目录对应一种赝势形式。
[转载]VASP计算过渡态
![[转载]VASP计算过渡态](https://img.taocdn.com/s3/m/9ea2420554270722192e453610661ed9ad5155e8.png)
[转载]VASP计算过渡态原⽂地址：VASP计算过渡态作者：凌崇益SYSTEM = Al2O3# Startparameter for this Run:# NWRITE = 2 ! how much will be written to the file OUTCAR ('verbosity flag')verbosity write-flagISTART = 0 ! 0-new 1-cont 2-samecut job,/if WAVECAR exists 1 restart with constant energy cut-off'/2 restart with constant basis set': Continuation job -- read wave functions from the file WAVECAR# ISPIN = 2 ! 1-no, 2-yesINIWAV = 1 ! 0-jellium WF; 1-random numbers (recomm.)ICHARG = 2 ! ISTART = 0 2, else 0# WEIMIN = 0.001 ! for dynamic calculation IBRION >=0/for static calculation IBRION =-1dynamic:LPLANE = .TRUE.NPAR = 8# Electronic RelaxationENCUT = 350 ! Ecut (eV)PREC = High ! precission: #Low for MD/Medium for optimization/Accurate for TS and frequenceEDIFF = 1.E-05 ! stopping-criterion for electronic upd.LREAL = Auto ! .FALSE. projection done in reciprocal space/.TRUE. real space/On or O real space, projection operators re-optimized/Auto real space,fuly auto opti of projection operators no user interference requiredNELMIN = 5 ! the minimum number of electronic SC steps# NELM = 150 ! max. # of electronic SC steps# NELMDL = 10 ! # of non-consistent steps at the beggining:>0 or <0# LDIAG = .TURE. ! LDIAG = .TRUE. or .FALSE. (perform sub space rotation)ALGO = Fast# IALGO = 48 ! algorithm: use only 8 (CG) or 48 (RMM-DIIS)GGA = 91 ! xc-type: PB, PW (86), LM, 91 (Perdew-Wang 91)VOSKOWN = 1 ! it is desirable to use this interpolation for single atom or whenever the PW91 functional is applied.ISMEAR = 0 ! part. occup.:-5 Blochl,-4 tet,-3,-2,-1-fermi,0-Gauss,>0MP broadening in eV -4 tet -1-fermi 0-gaussSIGMA = 0.2 !# IWAVPR = 12 ! if IBRION=0 (MD) 2,12/if IBRION=1,2 (relaxation) 1,11/else (static calculation) 0# Ionic relaxationEDIFFG = -0.05 ! break condition for the ionic relaxation loop/Default :EDIFF*10/negative ,will stop if all forces are smaller than [EDIFFG]IBRION = 2 ! ionic relax: -1:no move; 0-MD;1-Newton;2-CG;3-damped;4-?NSW = 400 ! steps for ionic update (def:0)ISIF = 2 ! calc.stress:0-no;1-tr;2-7 yes; 3-change vol.4-change shapePOTIM = 0.3# TS flagsIMAGES = 8# NFREE = 2SPRING = -5ENERGY1 = -589.41939ENERGY2 = -590.393218# Write flagsLWAVE = .False. ! write WAVECARLCHARG = .False. ! write CHGCAR and CHGLVTOT = .False. ! write the local potential LOCPOTLELF = .False. !create ELFCAR fileLORBIT = .F. !create PROOUT# Others# APACO = 10.0 !distance for P.C.。
可变单元c-neb方法 -回复
可变单元c-neb方法-回复什么是可变单元cneb方法？可变单元cneb方法（Constrained Natural Extensional Basis, CNEB）是一种计算化学方法，用于研究分子和化学反应的势能面。
在化学反应中，分子会从一个能量极小值的构象转变为另一个能量极小值构象，这种转变称为化学反应路径。
CNEB方法可以用于确定最小能量路径，同时还能够研究该路径上的过渡态以及反应的动力学性质。
CNEB方法的基本原理是通过过渡态理论和多体势能外推法来构建势能面。
过渡态理论指的是研究化学反应路径中过渡态（transition state）的理论，通过确定过渡态的几何结构和能量来描绘反应的进程。
而多体势能外推法是一种根据已知构象和势能计算其他构象的方法。
CNEB方法将这两种方法结合起来，先通过过渡态理论确定反应路径上的过渡态，并通过势能表面外推计算路径上的其他构象。
CNEB方法的关键步骤包括以下几个：1. 选择初始构象：首先需要选择一个初始构象作为化学反应路径的起点。
这通常可以通过分子力学或量子化学计算得到。
2. 猜测中间构象：根据初始构象和目标构象，通过给定的方法猜测中间构象。
这些中间构象作为过渡态的候选构象。
3. 计算过渡态的几何结构：对于每个中间构象，使用过渡态理论计算其几何结构和能量。
常见的过渡态搜索方法有采用内禀反应坐标（IRC）法、能量梯度法等。
4. 多体势能外推：通过已知构象和势能表面计算路径上其他构象的势能。
这需要根据分子力学或量子化学方法计算每个构象的势能。
5. 更新构象：根据计算得到的势能，选择能量最低的构象作为路径上的一个点，并作为下一步计算的初始构象。
然后重复步骤2-5，直到达到收敛条件。
6. 确定最小能量路径：通过计算路径上每个构象的能量，可以确定最小能量路径。
这个路径给出了化学反应的过渡态和构象变化情况。
CNEB方法的优点在于可以通过对构象进行优化和过渡态搜索，找到势能表面上最小能量的化学反应路径。
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第三列就是能量的差值，可以看到大约图像3的能量最高，它将 会最终优化到过渡态。第二列是反应坐标…（详见查考资料）
5，计算完后 参看01-04中任何一个OUTCAR，
在最后部分有一行reached acquired accuracy表明优化成功
该体系是非常小的，只有5个原子，故用时只有600+秒，我以前 计算较大的体系25+个原子，使用16个cpu计算CNEB大概用时半 个月左右。所以CNEB计算的计算量并没有那么可怕（像韩老师所 说需要1000多个CPU来计算）。以上为个人观点。
言归正传，这些方法的选择很简单，就在于INCAR中的设置，在 这里我提供出我自己的设置。
这些参数的详细说明资料中均有，需要注意的是IMAGES的数值就是你插入的 图像数，LCLIMB默认为FAULSE，当然要用TURE了，用TRUE就是使用CNEB， CNEB能够精确找到过度态构型呀，比NEB有了改善。 IBRION一定要设置成3才可以。 优化的方法，我在这里使用的是VASP内建的。IOPT=0来定，当然IOPT可以从 取1-7，这是7种新的优化方法，至于优化的参数我也不会设置。 我使用IOPT=0方法，只有一个优化参数POTIM，POTIM值如果太大了通常会导 致优化的结构变形，找不到正确的过渡态。这也就是韩老师说的过一段时间就 要看看结构变形了没有。说了这么多，可能大家还是不懂，没关系，到实践中 体会几次失败就明白了。 4，然后就是提交任务了，一定要用扩展后的VASP来运行 运行过程中，可以使用nebba除了POSCAR中的三个输入文件， 以及一个提交脚本。
Henkelman小组开发的这个NEB用于VASP计算过渡态的扩展包，开发 了新的7中搜索过渡态的优化方法，加上VASP程序内在的共有8种方法。 至于用哪种方法运算更快，上面我给出了那篇比较不同方法计算效率 的文章。我自己也测试过，发现有几种算法不能计算，限于时间也没 有深究，大家有兴趣可以继续测试。
01-04即为插入的图像，现在以03为例看看插入的构型，在这里我说明一 下，car2cif.sh这个脚本是我从网上下载（别人分享的），使用这个命令可 以将POSCAR或CONCAR转化成*.cif文件，这样MS或者VEASTE看图软件就可 以直接查看了。
在这里我将00，05也一同放在一起便于查看 初态00 03 末态 05
使用命令对计算结果处理nebbarrier.pl, nebspline.pl或者直接 使用nebresults.pl。会出现neb.dat，spline.dat等文档。
查看最小能量路径能垒，查看exts.dat。发现图像3是过渡态， 能垒为0.356eV，前人的理论计算值为0.31eV，这表明尽管没 有进行体系的收敛测试，计算结果还是定量一致的。
具体的操作过程如下
1，确定扩散的始末态构型，进行单点能计算并将结果保存在00和05 文件夹中。Like this: 00和05中只放置单点能计算的OUTCAR和POSCAR
初态
末态
2，使用命令nebmake.pl构建images 在这里我插入了4个图像 （这里及以后使用的所有命令我已经变成可执行文件，并且添加了可执 行文件路径PATH在上海的集群上，不知道别的cluster上面有没。这些命 令具体使用说明均在我提供的网页和pdf文件中可以查到，可以随时查 阅，最常使用的就是我以下将使用的一些命令，很多命令是用不到的）
将neb.dat和spline.dat数据导出来（用origin画图）即是最小能量路径图。
用VMP等看图软件可以显示movie.xyz扩散过程的动画。
5.为了确定image3确实是个过渡态，需要进行频率计算，所 计算的结果如下，发现H的震动频率有且只有一个虚频，因 此证实了过渡态结构。
制作于2011-07-15 王金龙 有问题可与我联系
NEB(CENB)方法的学习
/vtsttools/ 介绍了安装CNEB扩展包的安装步骤，以及所有处理输出数 据的脚本的使用说明。
简单吧，这就是安装NEB的扩展包的过程！
为了更直观的学会使用NEB方法，下面有个例子，做两遍就会了。至 于NEB方法的原理的文章看一遍，知道个大概就行了。毕竟我们是搞 计算使用计算软件的而不是研究计算方法的改善和计算程序的编写。 进行以下的 NEB的学习需要具备的基础知识： 1,linux文字处理界面的操作命令 2,VASP程序的使用