vasp做分子动力学
VASP参数设置详解
VASP参数设置详解VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种用于计算材料和表面的第一性原理分子动力学（MD）和电子结构计算的软件程序。
它是一个功能强大且广泛应用的工具，可用于研究诸如能带结构、电子密度、总能量、力和应力等性质。
为了得到准确的计算结果，合适的参数设置非常重要。
以下是一些关键的VASP参数，以及它们的详细解释。
1.ENCUT（截断能）ENCUT是用于计算波函数的能量截断值。
它控制VASP计算中所使用的平面波基组的能量截断。
较高的截断能可提高计算结果的准确性，但同时也会增加计算的时间和资源消耗。
通常，ENCUT的值应在200到800eV之间选择，并根据体系的特点进行调整。
2.ISMEAR（态的展宽）ISMEAR参数用于控制态的展宽，即Gaussian函数用于展宽费米面附近的电荷分布。
它通常选择为0（对金属材料）或-5（对绝缘体和半导体材料）。
同时，SIGMA参数也需被设置为一个适当的值，以控制态的展宽。
3.IBRION（晶格弛豫类型）IBRION参数用于控制晶格弛豫的类型。
对于静止的体系，IBRION应设置为-1；对于晶胞形状和体积的弛豫，使用2；对于原子位置的弛豫，使用1、此外，ISIF参数用于指定对称性约束的条件，可以根据需要进行设置。
4.NSW（步数）NSW参数用于控制分子动力学（MD）计算中的步数。
步数越大，计算的结果越准确，但计算时间也会随之增加。
根据研究需求，可以选择适当的步数进行计算。
5.EDIFFG（势场截止值）EDIFFG参数用于控制在每个步骤中结构优化时原子之间相对位移的收敛标准。
它表示两个连续构型之间最大原子位移的标准，较小的值通常会导致更精确的结果。
6.KPOINTS（k点网格）KPOINTS参数用于控制在计算布里渊区积分时所使用的k点网格。
它决定了计算的精度和效率。
理想情况下，应选择一个高度对称的k点网格，以保证准确性。
vasp的分子动力学模拟精修订
v a s p的分子动力学模拟集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#vasp的分子动力学模拟2010-01-15 02:26:36 阅读57 评论0 字号：大中小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 = 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=AAPACO=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 -3NVE ensemble;-1 用来做模拟退火。
个人非常好的VASP学习与总结
个人非常好的VASP学习与总结VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种用于计算材料电子结构和材料性质的第一性原理软件包。
它是由奥地利维也纳大学的Peter Blöchl教授和Jürgen Hafner教授等人开发的。
VASP广泛应用于材料科学、凝聚态物理、表面科学、催化化学等领域，并且已成为当前计算材料科学研究中的重要工具。
我的VASP学习与总结主要包括以下几个方面：一、理论基础在学习VASP之前，我首先了解了从头计算的理论基础。
这包括了量子力学、自旋极化的密度泛函理论、平面波基组和赝势等关键概念。
我通过阅读相关文献和教材，深入理解了这些理论基础，并通过编程实现了一些基本的从头计算算法，如Hartree-Fock法和密度泛函理论。
二、VASP软件架构和输入文件学习VASP的过程中，我详细了解了VASP的软件架构和输入文件的格式。
VASP的软件架构分为主程序和一系列的预处理工具、后处理工具和与其他软件的接口。
对于输入文件，我了解了INCAR文件中的各种参数，如体系的描述、计算方法、收敛准则等；POSCAR文件中的晶体结构描述；KPOINTS文件中的k点网格描述等。
我还学习了如何使用VASP进行周期性边界条件下的能带计算、电子密度计算和弛豫力计算等。
三、VASP计算结果的解析和可视化VASP计算得到的结果需要进一步解析和可视化。
我学习了使用一些常用的后处理工具，如VASP可视化工具、VESTA和XCrysDen等，来分析和可视化VASP计算的结果。
这些工具可以帮助我理解晶体结构、电子能带结构以及电荷分布等。
四、VASP参数优化和计算效率为了得到准确的计算结果，我尝试了调整VASP计算中的一些参数，如波函数截断、k点密度、能量收敛准则等，以获得更准确的计算结果。
此外，我还学习了使用并行计算技术来提高VASP计算的效率，如MPI和OpenMP等，并了解了VASP在高性能计算集群上的使用方法。
VASP计算方法
VASP计算方法VASP是维也纳第一原理模拟计算软件的缩写。
它是一种基于密度泛函理论的材料模拟计算方法，广泛应用于化学、物理、材料科学等领域。
VASP使用基于平面波展开（plane wave basis）的赝势（pseudopotentials）方法来描述材料中的电子结构。
其核心思想是将电子波函数以平面波的形式展开，并采用赝势来模拟电子的相互作用。
这种方法能够高效地计算含有数百个原子的系统的电子结构和相关性质。
在VASP中，首先需要确定材料的晶体结构。
用户可以通过输入晶体结构的空间群信息和原子坐标来定义体系的几何信息，还可以指定晶胞的尺寸和形状。
然后，通过选择适当的波函数和赝势，可以定义计算模型并进行模拟计算。
VASP计算可以分为一系列的步骤，包括结构优化、静态能量计算、力学性质计算等。
首先，通过结构优化，可以找到体系的最稳定结构和原子位置。
随后，通过静态能量计算，可以计算材料的能带结构和密度态。
在静态计算的基础上，还可以计算材料的力学性质，如弹性常数、声子谱等。
此外，VASP还可以进行分子动力学模拟和绝对零度的自由能计算。
在VASP计算中，还需要设置一些计算参数来优化计算性能和结果的准确性。
例如，可以通过设置波函数的能量截断来控制展开平面波的数目，提高计算效率。
还可以选择适当的赝势来模拟材料中的电子相互作用。
此外，还可以通过设置自旋极化和计算参数等，扩展VASP的应用范围和处理领域。
除了常规计算方法外，VASP还提供了一些高级计算功能，如HSE06方法和GW近似方法等。
这些方法可以进一步提高计算结果的准确性和可靠性。
总之，VASP是一种强大而灵活的第一原理模拟计算方法，可用于研究和预测各种材料的性质和行为。
通过调整计算参数和采用适当的计算模型，可以在各种材料科学领域中开展深入的研究，并帮助解决实际问题。
VASP基于第一性原理分子动力学计算的软件包简介
VASP基于第一性原理分子动力学计算的软件包简介VASP是使用赝势和平面波基组，进行第一性原理分子动力学计算的软件包。
VASP中的方法基于有限温度下的局域密度近似（用自由能作为变量）以及对每一MD步骤用有效矩阵对角方案和有效Pulay混合求解瞬时电子基态。
这些技术可以避免原始的Car-Parrinello方法存在的一切问题，而后者是基于电子、离子运动方程同时积分的方法。
离子和电子的相互作用超缓Vanderbilt赝势(US-PP)或投影扩充波(PAW)方法描述。
两种技术都可以相当程度地减少过渡金属或第一行元素的每个原子所必需的平面波数量。
力与张量可以用VASP很容易地计算，用于把原子衰减到其瞬时基态中。
主要功能Ⅰ从理论角度分析：(1). 采用周期性边界条件(或超原胞模型)处理原子、分子、团簇、纳米线(或管)、薄膜、晶体、准晶和无定性材料，以及表面体系和固体；(2). 计算材料的结构参数(键长,键角,晶格常数，原子位置等)和构型；(3). 计算材料的状态方程和力学性质(体弹性模量和弹性常数)；(4). 计算材料的电子结构(能级、电荷密度分布、能带、电子态密度和ELF)；(5). 计算材料的光学性质；(6). 计算材料的磁学性质；(7). 计算材料的晶格动力学性质(声子谱等)；(8). 表面体系的模拟(重构、表面态和STM模拟)；(9). 从头分子动力学模拟；(10). 计算材料的激发态（GW准粒子修正)等等。
Ⅱ从应用角度分析：VASP原子和分子的基态性质计算、晶体结构参数的优化、晶体的电子结构计算、晶体的磁学性质计算、分子动力学模拟。
特别是研究材料的磁学性能、固体表面性质方面有独到的功能。
应用举例：例1，高压下氢吸附在Mg中，可能形成的不同结构的状态方程。
本工作发表在 Phys. Rev. Lett., 89 (17), 2002. 杂志上。
Calculated unit-cell volume vs total-energy relations for MgH2 in actual and possible structural arrangements as obtained from VASP.例2，经过研究发现新的吸附方式本工作发表在Phys. Rev. B 67 235403 (2003)杂志上。
分子动力学aimd 数据后处理
分子动力学(本人MD)是一种用来模拟原子和分子在时间和空间上的运动行为的计算方法。
它可以帮助研究者理解和预测材料的性质，从而指导实验设计和材料应用。
在进行本人MD模拟的过程中，研究者需要进行大量的数据后处理工作，以提取有用的信息和得出科学结论。
本文将围绕本人MD数据后处理展开讨论，包括后处理的目的、方法和常用工具等内容。
一、目的本人MD模拟产生了大量的原子位置、速度、能量等数据，这些数据需要经过后处理才能得到有意义的结果。
数据后处理的主要目的包括：1. 分析结构性质：如晶格参数、键长、角度等；2. 计算动力学性质：如扩散系数、粘度、自扩散系数等；3. 研究能量性质：如势能表面、能带结构等；4. 验证模拟的准确性：如温度分布、能量守恒等。
二、方法数据后处理的方法取决于所关注的性质，一般包括以下几个步骤：1. 数据选取：根据研究目的选择所需的数据，如原子坐标、速度、能量等。
2. 数据清洗：排除掉模拟初期的热化时间，保留稳定采样区域的数据。
3. 数据分析：利用统计学方法对数据进行分析，如均值、标准差、直方图、相关性分析等。
4. 结果可视化：通过绘制图表或三维动态展示等方式将数据结果直观呈现。
5. 结果解释：根据数据结果进行科学解释，得出结论。
三、常用工具对于本人MD数据后处理，研究者可以选择一些常用的工具和软件来辅助完成，具体包括：1. VASP：是一款常用的第一性原理计算软件，具有丰富的后处理功能，可以用于分析结构、能带等性质。
2. OVITO：是一款适用于分子动力学模拟数据可视化和分析的开源软件，提供了丰富的数据处理和可视化工具。
3. LAMMPS：是一款用于大规模分子动力学模拟的开源软件，提供了丰富的数据输出和后处理功能。
4. ASE：是一款Python库，适用于第一性原理计算和凝聚态物理建模，提供了丰富的数据处理和分析工具。
本人MD数据后处理是一项与分子动力学模拟密切相关的工作，它的完成质量直接关系到模拟结果的科学性和可信度。
材料模拟计算软件VASP
１． 背景介绍
ＶＡＳＰ（Ｖｉｅｎｎａ Ａｂ－ｉｎｉｔｉｏ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｐａｃｋａｇｅ ）是使用 赝势和平面波基组，进行从头量子力学分子动力学 计算的软件包。直接购买的费用大约４万人民币。
ＶＡＳＰ的原型是Ｍｉｋｅ Ｐａｙｎｅ在ＭＩＴ开发的程序包。 这个程序包产生了两个分支，一个是ＶＡＳＰ，一个 是ＣＡＳＴＥＰ。当ＶＡＳＰ开始发展的时候，ＣＡＳＴＥＰ这个 名字还没有产生。１９８９年，Ｊｕｅｒｇｅｎ Ｈａｆｎｅｒ把ＶＡＳＰ的 原型代码从剑桥带回了维也纳，但ＶＡＳＰ的真正开 发是在１９９１年开始的。这个时候，ＣＡＳＴＥＰ实际上 已经进一步发展了很多，但是ＶＡＳＰ是基于１９８９年版 的ＣＡＳＴＥＰ开发的，这个版本的ＣＡＳＴＥＰ只支持局域 赝势和Ｃａｒ－Ｐａｒｒｉｎｅｌｌｏ型的急速下降算法。１９９５年， ＶＡＳＰ的名字被确定下来，并且成为一个稳定而通用 的从头计算工具。１９９６年，ＶＡＳＰ的ＦＯＲＴＲＡＮ ９０语 言版本出现，并且开始进行ＭＰＩ并行化。但是，开 始进行并行化工作的人，Ｊ．Ｍ． Ｈｏｌｅｎｄｅｒ，“抄袭”了 ＣＡＳＴＥＰ的通讯内核，从而引起了ＣＡＳＴＥＰ和ＶＡＳＰ的 纠纷。１９９７年１月，ＶＡＳＰ的并行化在英国完成。 １９９８年，ＶＡＳＰ的通讯内核被完全重写，以去除 ＣＡＳＴＥＰ的部分，这导致了ＶＡＳＰ对Ｔ３Ｄ／Ｔ３Ｅ通讯不再 特别有效率。１９９９年，投影增强波（ＰＡＷ）方法被 采用。目前，维也纳大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｖｉｅｎｎａ）Ｐｒｏｆ． Ｄｒ． Ｊｕｅｒｇｅｎ Ｈａｆｎｅｒ 和 Ｐｒｏｆ． Ｄｉｐｌ．Ｉｎｇ． Ｄｒ． Ｇｅｏｒｇ Ｋｒｅｓｓｅ 研 究组以及德国的Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈ－Ｓｃｈｉｌｌｅｒ－Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ的Ｊüｒｇｅｎ Ｆｕｒｔｈｍüｌｌｅｒ研究组共同开发并发展ＶＡＳＰ。它是用赝 势平面波方法进行分子动力学模拟的软件包。与同 类的软件相比，它比较早的实现了超软赝势，计算 量相对于一般的模守恒赝势方法大为减少。ＶＡＳＰ加 入了对ＰＡＷ方法的支持，这使得ＶＡＳＰ的应用更为广 泛。
VASP参数设置详细讲解
VASP参数设置详解计算材料 2010-11-30 20:11:32 阅读197 评论0 字号：大中小订阅转自小木虫，略有增减软件主要功能：采用周期性边界条件（或超原胞模型）处理原子、分子、团簇、纳米线（或管）、薄膜、晶体、准晶和无定性材料，以及表面体系和固体l 计算材料的结构参数（键长、键角、晶格常数、原子位置等）和构型l 计算材料的状态方程和力学性质（体弹性模量和弹性常数）l 计算材料的电子结构（能级、电荷密度分布、能带、电子态密度和ELF）l 计算材料的光学性质l 计算材料的磁学性质l 计算材料的晶格动力学性质（声子谱等）l 表面体系的模拟（重构、表面态和STM模拟）l 从头分子动力学模拟l 计算材料的激发态（GW准粒子修正）计算主要的四个参数文件：INCAR ,POSCAR,POTCAR ,KPOINTS,下面简要介绍，详细权威的请参照手册INCAR文件：该文件控制VASP进行何种性质的计算，并设置了计算方法中一些重要的参数，这些参数主要包括以下几类：对所计算的体系进行注释：SYSTEM定义如何输入或构造初始的电荷密度和波函数：ISTART，ICHARG，INIWAV定义电子的优化–平面波切断动能和缀加电荷时的切断值：ENCUT，ENAUG–电子部分优化的方法：ALGO，IALGO，LDIAG–电荷密度混合的方法：IMIX，AMIX，AMIN，BMIX，AMIX_MAG，BMIX_MAG，WC，INIMIX，MIXPRE，MAXMIX–自洽迭代步数和收敛标准：NELM，NELMIN，NELMDL，EDIFF定义离子或原子的优化–原子位置优化的方法、移动的步长和步数：IBRION，NFREE，POTIM，NSW –分子动力学相关参数：SMASS，TEBEG，TEEND，POMASS，NBLOCK，KBLOCK，PSTRESS–离子弛豫收敛标准：EDIFFG定义态密度积分的方法和参数–smearing方法和参数：ISMEAR，SIGMA–计算态密度时能量围和点数：EMIN，EMAX，NEDOS–计算分波态密度的参数：RWIGS，LORBIT其它–计算精度控制：PREC–磁性计算：ISPIN，MAGMOM，NUPDOWN–交换关联函数：GGA，VOSKOWN–计算ELF和总的局域势：LELF，LVTOT–结构优化参数：ISIF–等等。
vasp介绍
vasp介绍(转帖)V ASP (V AMP)主页：http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/简介：V ASP是使用赝势和平面波基组，进行从头量子力学分子动力学计算的软件包，它基于CASTEP 1989版开发。
V AMP/V ASP中的方法基于有限温度下的局域密度近似（用自由能作为变量）以及对每一MD步骤用有效矩阵对角方案和有效Pulay混合求解瞬时电子基态。
这些技术可以避免原始的Car-Parrinello方法存在的一切问题，而后者是基于电子、离子运动方程同时积分的方法。
离子和电子的相互作用超缓V anderbilt赝势(US-PP)或投影扩充波(PA W)方法描述。
两种技术都可以相当程度地减少过渡金属或第一行元素的每个原子所必需的平面波数量。
力与张量可以用V AMP/V ASP很容易地计算，用于把原子衰减到其瞬时基态中。
功能：FeaturesSelf-consistent density functional method with plane wave basisAll-electron projector-augmented-wave (PA W) potentials covering all atoms of the periodic table Local density approximation (LDA) and generalized gradient approximation (GGA)Spin restricted and spin-polarizedSemi-relativistic and full spin-orbit relativisticNon-collinear magnetismLDA (GGA)+U for correlated systemsApplicable to bulk systems, surfaces, interfaces, and molecules (in supercell geometry)Total energies, forces, and the full stress tensorConcurrent relaxation of lattice parameters and atomic positionsAb initio molecular dynamicsGeneration of Monkhorst-Pack special k-pointsIntegration in k-space with smearing or tetrahedron method (with Blöchl correction)Band structure (spin restricted and spin polarized)Site, spin and partial-wave projected densities of statesPartial densities of states at Fermi levelCharge densities Spin densitiesUltra-soft pseudopotentials are offered for comparison平台：UNIX/LINUX相关软件：1. p4vasp主页：http://cms.mpi.univie.ac.at/odubay/p4vasp_site/news.php说明：处理V ASP xml格式输出文件的免费图形环境工具。
VASP 用VASP4.6计算晶体硅能带实例 用第一原理计算和其它方法研究纳米体系(碳纳米管等)的电子和自旋结构
P. 5
第一行就是K点的倒空间的坐标，接下来的8行告诉我们 在那个K点上的8个能级。你可以通过EXCEL或者ORIGIN 之类的画图软件可视化结果。由于现在手头上已经有了 每个K点的能级信息，则将这些K点的能级连接起来就是 所需要的能带图了。下图是用以上步骤算得的硅的能带 图。我们可以看到硅并非是直接能隙的材料。同时，由 于我们用了LDA，所以硅的能隙和实验相比大大被低估 了（实验为1.12eV，计算值~0.6eV）。
P. 2
VASP
INPUT FILES OUTPUT FILES
P. 3
POSCAR POTCAR KPOINTS INCAR
Stop VASP during the program execution STOPCAR LSTOP = .TRUE. (Ionic step) LABORT = .TRUE. (Electronic step)
0.25000000000
0.0
0.2
P. 12
POTCAR 文件：
不需要进行任何改动，只需将POTCAR文件从正确的赝势库里拷贝过来就 行了。 运行VASP进行完这一步的计算后，得到了自洽的电荷分布-CHGCAR文件。 为了得到能带结构，需要对指定的K点进行非自洽的计算，然后将信息汇 总，得到E-K的能带关系。 步骤二.—在固定电子密度的情况下，得到选取K点的能量本征值。 需要修改一下INCAR文件中的部分参数 ICHARG = 11 charge: 1-file 2-atom 10-const ICHARG=11 表示从CHGCAR中读入电荷分布，并且在计算中保持不变。
8、《Notes on the Density Matrix Theory》
论坛：
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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。
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=AAPACO=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。
///////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////// 1)收敛判据的选择结构弛豫的判据一般有两种选择：能量和力。
这两者是相关的，理想情况下，能量收敛到基态，力也应该是收敛到平衡态的。
但是数值计算过程上的差异导致以二者为判据的收敛速度差异很大，力收敛速度绝大部分情况下都慢于能量收敛速度。
这是因为力的计算是在能量的基础上进行的，能量对坐标的一阶导数得到力。
计算量的增大和误差的传递导致力收敛慢。
到底是以能量为收敛判据，还是以力为收敛判据呢？关心能量的人，觉得以能量为判据就够了；关心力相关量的人，没有选择，只能用力作为收敛标准。
对于超胞体系的结构优化，文献大部分采用Gamma点做单点优化。
这个时候即使采用力为判据（EDIFFG=-0.02），在做静态自洽计算能量的时候，会发现，原本已经收敛得好好的力在不少敏感位置还是超过了结构优化时设置的标准。
这个时候，是不是该怀疑对超胞仅做Gamma点结构优化的合理性呢？是不是要提高K点密度再做结构优化呢在我看来，这取决于所研究的问题的复杂程度。
我们的计算从原胞开始，到超胞，到掺杂结构，到吸附结构，到反应和解离。
每一步都在增加复杂程度。
结构优化终点与初始结构是有关的，如果遇到对初始结构敏感的优化，那就头疼了。
而且，还要注意到，催化反应不仅与原子本身及其化学环境有关，还会与几何构型有关。
气固催化反应过程是电子的传递过程，也是分子拆分与重新组合的过程。
如果优化终点的构型不同，可能会导致化学反应的途径上的差异。
仅从这一点来看，第一性原理计算的复杂性，结果上的合理性判断都不是手册上写的那么简单。
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也是达到收敛标准的。
(2)结构优化参数设置结构优化，或者叫弛豫，是后续计算的基础。
其收敛性受两个主要因素影响：初始结构的合理性和弛豫参数的设置。
初始结构初始结构包括原子堆积方式，和自旋、磁性、电荷、偶极等具有明确物理意义的模型相关参数。
比如掺杂，表面吸附，空位等结构，初始原子的距离，角度等的设置需要有一定的经验积累。
DFT计算短程强相互作用（相对于范德华力），如果初始距离设置过远（如超过4埃），则明显导致收敛很慢甚至得到不合理的结果。
比较好的设置方法可以参照键长。
比如CO在O顶位的吸附，可以参照CO2中C-O 键长来设置（如增长20%）。
也可以参照文献。
记住一些常见键长，典型晶体中原子间距离等参数，有助于提高初始结构设置的合理性。
实在不行，可以先在小体系上测试，然后再放到大体系中算。
弛豫参数弛豫参数对收敛速度影响很大，这一点在计算工作没有全部铺开时可能不会觉察到有什么不妥，反正就给NSW设置个“无穷大”的数，最后总会有结果的。
但是，时间是宝贵的，恰当的设置3小时就收敛的结果，不恰当的设置可能要一个白天加一个黑夜。
如果你赶文章或者赶着毕业，你就知道这意味这什么。
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）.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。
经过第一轮优化，就可以进入下一步细致的优化了。
就我的经验，EDIFF=1E-4,EDIFFG=-0.05，不考虑自旋，IBRION=2，其它默认，NSW=100;跑完后可以设置IBRION=1，减小OPTIM（默认为0.5，可以设置0.2）继续优化。
优化的时候让它自己闷头跑是不对的，经常看看中间过程，根据情况调节优化参数是可以很好的提高优化速度。
这个时候，提交两个以上的任务排队是好的方式，一个在调整的时候，下一个可以接着运行，不会因为停下当前任务导致机器空闲。
无论结构优化还是静态自洽，电子步的收敛也常常让新手头痛。
如果电子步不能在40步内收敛，要么是参数设置的问题，要么是初始模型太糟糕（糟糕的不是一点点）。
静态自洽过程电子步不收敛一般是参数设置有问题。
这个时候，改变迭代算法（ALGO），提高高斯展宽（SIGMA增加）,设置自洽延迟（NELMDL）都是不错的方法。
对于大体系比较难收敛的话，可以先调节AMIN,BMIX跑十多步，得到电荷密度和波函数，再重新计算。
实在没办法了，可以先放任它跑40步，没有收敛的迹象的话，停下来，得到电荷密度和波函数后重新计算。
一般都能在40步内收敛。
对于离子弛豫过程，不调节关系也不大。
开始两个离子步可能要跑满60步（默认的），后面就会越来越快了。
总的说来，一般入门者，多看手册，多想多理解，多上机实践总结，比较容易提高到一个熟练操作工的水平。
如果要想做到“精确打击”，做到能在问题始发的时候就立刻采取有效措施来解决，就需要回归基础理论和计算方法上来了。
(3)优化结果对初始结构和“优化路径”的依赖原子吸附问题不大，但是小分子吸附，存在初始构型上的差异。
slab上水平放置，还是垂直放置，可能导致收敛结果上的差异。
根据H-K理论，理想情况下，优化得到的应该是全局最小，但在数值计算的时候可能经常碰到不是全局最小的情况。
实际操作中发现，多个不同初始结构优化收敛后在能量和结构上存在一定差异。
为了加快收敛速度，特别是对于表面-分子吸附结构，初始放松约束，比如EDIFF=1E-3，EDIFFG=-0.3,NSW=30可能是很好的设置。
但是下面的情况应当慎重：EDIFF=1E-3;EDIFFG=-0.1;！或者更小NSW=500；！或者更大电子步收敛约束较小，而离子步约束偏大，离子步数又很多，这种情况下，可能导致的结果是结构弛豫到严重未知的区间。
再在这个基础上提高约束来优化，可能就是徒劳的了——结果不可逆转的偏向不正常的区间。
好的做法，是对初始结构做比较松弛的约束，弛豫离子步NSW应该限制在一个较小的数值内。
EDIFF=1E-3的话，EDIFFG也最好是偏大一些，如-0.3而不是-0.1.这样可以在较少的步数内达到初步收敛。
对于远离基态的初始结构，一开始在非常松弛的约束下跑若干离子步，时间上带来的好处是很大的。
对于100个原子的体系用vasp做Gamma点优化，如果一开始就是正常优化（EDIFF=1E-4,EDIFFG=-0.02）设置，开始十个离子步可能都要花上几个小时。
如果这个时候才发现输入文件有错误，那下午的时间就白费了，顺便带上晚上机器空转。
所以，我习惯的做法，是在初始几步优化后，会用xcrysden检查一下XDATCAR 中的数据，用xdat2xyz.pl生成movie.xyz，然后看看弛豫过程是不是按照设想的那样。
后续过程跑完一个收敛过程，就再检查一下movie.xyz。
如此这般，才放心的展开后续计算。
///////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////// 结构完全相同的、处于各种运动状态的、各自独立的系统的集合。
全称为统计系综。
系综是用统计方法描述热力学系统的统计规律性时引入的一个基本概念；系综是统计理论的一种表述方式；系综并不是实际的物体，构成系综的系统才是实际物体。
研究气体热运动性质和规律的早期统计理论是气体动理论。
统计物理学的研究对象和研究方法与气体动理论有许多共同之处，为了避免气体动理论研究中的困难，它不是以分子而是以由大量分子组成的整个热力学系统为统计的个体。
系综理论使统计物理成为普遍的微观统计理论。
系统的一种可能的运动状态，可用相宇中的一个相点表示，随着时间的推移，系统的运动状态改变了，相应的相点在相宇中运动，描绘出一条轨迹，由大量系统构成的系综则可表为相宇中大量相点的集合，随着时间的推移，各个相点分别沿各自的轨迹运动，类似于流体的流动。
系综并不是实际的物体，构成系综的系统才是实际物体。
约束条件是由一组外加宏观参量来表示。
在平衡统计力学范畴下，可以用来处理稳定系综。
一、常用系综分类根据宏观约束条件，系综被分为以下几种：1.正则系综（canonical ensemble），全称应为“宏观正则系综”，简写为NVT，即表示具有确定的粒子数（N）、体积（V）、温度（T）。