VASP经典学习教程,有用
[实用参考]VASP经典学习教程
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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的使用入门
vasp >log &
在VASP所计算得到的总能都是扣去了计算原子的参考组态时得到的能量， 也就是POTCAR中EATOM的值.计算后得到查看OUTCAR文件中的 “energy without entropy”之后的能量值。这个值一般要在1meV～10meV 之间。
对单个原子的计算
计算完后的结果分析
atom 15.00 1.00000 .00000 .00000 .00000 1.00000 .00000 .00000 .00000 1.00000 1 Direct 0 0 0
INCAR
SYSTEM = Al: atom ENCUT = 250.00 eV NELMDL = 5 ISMEAR = 0; SIGMA=0.1
FORCE on cell =-STRESS in cart. coord. units (eV/reduce length): Direction X Y Z XY YZ ZX -------------------------------------------------------------------------------------Alpha Z 0.02 0.02 0.02 Ewald -4.09 -4.09 -4.09 0.00 0.00 0.00 Hartree 9.08 9.08 9.08 0.00 0.00 0.00 E(xc) -6.86 -6.86 -6.86 0.00 0.00 0.00 Local -26.63 -26.63 -26.63 0.00 0.00 0.00 n-local 20.58 20.58 20.58 0.00 0.00 0.00 augment -5.33 -5.33 -5.33 0.00 0.00 0.00 Kinetic 13.23 13.23 13.23 0.00 0.00 0.00 ------------------------------------------------------------------------------------Total 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 in kB 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 external pressure = 0.00 kB Pullay stress = 0.00 kB
1-VASP计算教程第一课-认识VASP的输入和输出
V ASP计算教程第一课认识V ASP的输入和输出课程目标：通过计算孤立氧原子的能量，初步认识V ASP的输入和输出。
课程正文：一、V ASP的输入文件（lecture1-01）V ASP的基本输入文件共有四个：POSCAR，INCAR，KPOINTS，POTCAR。
其中POSCAR是结构文件（计算的体系是什么）；INCAR是参数文件（怎么计算）；KPOINTS是K点文件，决定了在体系的哪些点进行计算；POTCAR是赝势文件，包含了相应体系的元素的基本信息。
1、POSCAR以孤立氧原子为例，创建相应的结构文件。
V ASP要求计算的结构必须是周期体系，因此我们的结构可以描述为“一个足够大的晶胞（盒子）中存在一个氧原子”，之所以强调“足够大”，是因为晶胞具有周期性，晶胞足够大，氧原子之间的相互作用才可以忽略不计。
POSCAR文件内容如下：----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 O atom2 1.03 8.00 0.00 0.004 0.00 8.00 0.005 0.00 0.00 8.006 O7 18 Cartesian9 0.00 0.00 0.00---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 在这里，灰色背景及其中的数字为行号，POSCAR文件中并不包含。
其中，第1行的“O atom”是体系的名称，可以根据个人的喜好进行命名（如可以替换为isolated O，single O atom，one Oxygen atom等），方便对计算任务的记忆与理解，不同的命名不会影响计算；第2行的“1.0”为晶格的缩放系数，第3到5行是晶格在xyz坐标系中三个方向的基矢长度，基矢长度乘以晶格的缩放系数即为晶胞的大小，因此通过这四行参数，我们构建了一个晶格长度为8.00 Å的正方形晶胞。
个人非常好的VASP学习与总结
精析V ASP目录第一章LINUX命令11.1 常用命令11.1.1 浏览目录11.1.2 浏览文件11.1.3 目录操作11.1.4 文件操作11.1.5 系统信息1第二章SSH软件使用22.1 软件界面22.2 SSH transfer的应用32.2.1 文件传输32.2.2 简单应用3第三章VASP的四个输入文件33.1 INCAR 33.2 KPOINTS 43.3 POSCAR 43.4 POTCAR 5第四章实例54.1 模型的构建54.2 VASP计算84.2.1 参数测试（VASP）参数设置这里给出了赝势、ENCUF、K点、SIMGA一共四个参数。
是都要验证吗？还是只要验证其中一些？84.2.2 晶胞优化(Cu) 134.2.3 Cu(100)表面的能量144.2.4 吸附分子CO、H、CHO的结构优化154.2.5 CO吸附于Cu100表面H位174.2.6 H吸附于Cu100表面H位184.2.7 CHO吸附于Cu100表面B位194.2.8 CO和H共吸附于Cu100表面204.2.9 过渡态计算21第一章Linux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/CH4 cd .. 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：cat INCAR如果文件较大，可用：cat INCAR | more (可以按上下键查看) 合并文件：cat A B > 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：mkdir T-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。
如：rm INCAR rm a* (删除以a开头的所有文件)rm -rf abc (强制删除文件abc)tar：解压缩文件。
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。
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基本原理(入门必看)
]
(4.21)
15
4.6 Kohn-Sham方程
利用LDA式(4.19), 能量泛函写为：
E[n' ] Ts[n' ] v(r)n' (r)dr (4.22)
1 2
n '( r ) n '( r ') rr'
drdr'
n' (r) xc[n' (r)]dr
上式考虑另一个电子密度n’(r)。然后求E[n’]对n’的变分 δE[n’] /δn’为最小。相当于改变n’(r) 使E[n’] E[n]。 先求Ts[n’]:
外部势
)
U
1 2
r
1 r
)
(r
))
(r
))
(
r
))
(r
)drdr
(4.1) (4.2) (4.3）
(4.4)
电子密度算符 nˆ(r) ˆ (r)ˆ (r)
(4.5)
电子密度分布n(r)是nˆ(r) 的期待值：
n(r) (, nˆ(r)) （即 nˆ(r) ） (4.6) 9
我们将在第五章详细介绍
LDA，本章只直接引用以便建
立Kohn-Sham方程。
Prof. L.J.Sham
1992
14
局域密度近似（LDA）
LDA: 对于缓变的n(r) 或/和高电子密度情况，可采用如下近似：
Exc[n] n(r) xc[n(r)]dr
(4.19)
xc[n(r)] 是交换关联能密度。它可以从均匀自由电子气的理 论结果得到。对于不同的r, 有不同的n(r) .相应的有
Vasp入门+实例
0.6 0.5
DOS
0.4 0.3 0.2 0.1 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
Energy
(4). 做非自洽计算, 求电子结构
• 修改INCAR文件: 将参数ICHARG设为 11 • 修改KPOINTS输入文件
• 运行VASP程序,从输出文件EIGENVAL中提出电子结构
� 1� a1 � a ( i � 2 � 1� a2 � a ( i � 2 � � a3 � ck
第一原理电子结构计算程序：VASP
• 程序原理
• 输入文件
• 输出文件 • 应用
输入文件
POTCAR KPOINTS POSCAR INCAR
Choosing POTCAR file LDA GGA PAW_LDA PAW_GGA PAW_PBE(VASP4.5)
pseudopotentail file Brillouin zone sampling structural data steering parameters
POSCAR输入文件: 原胞中的原子位置
Diamond Si 3.9 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 1 Direct 0.0 0.0 0.0
基矢的公因子
基矢a1 基矢a2
基矢a3 原胞中的原子个数 坐标系选为基矢构成的坐标系
基矢坐标系下原子的位置
� 1 � � a1 � a( j � k ) 2 � 1 � � a2 � a(i � k ) 2 � 1 � � a3 � a(i � j ) 2
1
0
-1
0 0.07 0.14 0.21 0.28 0.34 0.41 0.48 0.55
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V ASP 学习教程太原理工大学量子化学课题组2012/5/25 太原目录第一章Linux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 (14)4.2.4 吸附分子CO、H、CHO的结构优化 (15)4.2.5 CO吸附于Cu100表面H位 (17)4.2.6 H吸附于Cu100表面H位 (18)4.2.7 CHO吸附于Cu100表面B位 (19)4.2.8 CO和H共吸附于Cu100表面 (20)4.2.9 过渡态计算 (21)第一章Linux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/CH4 cd .. 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：cat INCAR如果文件较大，可用：cat INCAR | more (可以按上下键查看) 合并文件：cat A B > 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：mkdir T-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。
如：rm INCAR rm a* (删除以a开头的所有文件)rm -rf abc (强制删除文件abc)tar：解压缩文件。
压缩文件？？rar1.1.5 系统信息df：分区占用大小。
如：df -hdu：各级目录的大小。
top：运行的任务。
ps ax：查看详细任务。
kill：杀死任务。
如：kill 12058 （杀死PID为12058的任务）注：PID为top命令的第一列数字。
第二章SSH软件使用2.1 软件界面SSH界面SSH transfer2.2 SSH transfer的应用2.2.1 文件传输从本地文件中，把所需的计算文件直接拖到服务器中。
一般就是V ASP计算的四个文件INCAR，KPOINTS，POSCAR，POTCAR。
2.2.2 简单应用在右侧文件夹中可以直接构建文件夹，删除文件，修改文件。
从SSH要cd到某个文件夹下时，可先从SSH transfer进入，直接复制路径栏，可快速进入。
第三章V ASP的四个输入文件3.1 INCARSYSTEM = nameENCUT = 400PREC = MediumEDIFF = 5E-4EDIFFG = -0.1GGA = 91VOSKWN = 1 ! 磁性计算ISYM = 0 ! 对称0 无1 有LREAL = .FALSE. ! 倒空间ISPIN = 2 ! 2 磁性计算1 不进行ISTART = 0 ! 0初次计算，1再次计算ICHARG = 2 ! 2构造原子密度ISMEAR = 2 ! -5 半导体；DOS 静态计算0；原胞较大，k点小于4，单个原子，小分子；1 2金属体系。
SIGMA = 0.1IBRION = 2 ! 1 DIIS, 2 CG, 5 频率，3 过渡态ISIF = 2 ! 2 结构优化，3 晶胞优化NSW = 200 ! 离子运动步数POTIM = 0.05 ! 步长NELMIN = 4 ! 最小迭代次数NELM = 200 ! 最多迭代次数LWAVE = .FALSE. ! 不输出波函数LCHARG = .FALSE. ! 不输出密度函数3.2 KPOINTS对于表面surfaceM5 5 10 0 0对于分子和原子atom or molcular1Rec0 0 0 13.3 POSCARCH4在Co100表面Top位的吸附!(名称)1.05.0120000839 0.0000000000 0.00000000000.0000000000 5.0120000839 0.00000000000.0000000000 0.0000000000 15.3159999847Co H C16 4 1SDirect0.000000000 0.000000000 0.108070001 T T T0.000000000 0.000000000 0.333149999 T T T0.250000000 0.250000000 0.000000000 F F F0.250010014 0.250000000 0.225119993 T T T0.500000000 0.000000000 0.108060002 T T T0.500000000 0.000000000 0.333149999 T T T0.750000000 0.250000000 0.000000000 F F F0.749989986 0.250000000 0.225119993 T T T0.000000000 0.500000000 0.108070001 T T T0.000000000 0.500000000 0.333139986 T T T0.250000000 0.750000000 0.000000000 F F F0.250010014 0.750000000 0.225130007 T T T0.500000000 0.500000000 0.108070001 T T T0.500000000 0.500000000 0.333149999 T T T0.750000000 0.750000000 0.000000000 F F F0.749989986 0.750000000 0.225119993 T T T0.500079989 0.501429975 0.451510012 T T T0.292820007 0.502219975 0.546630025 T T T0.601890028 0.680920005 0.546850026 T T T0.602090001 0.323870003 0.547209978 T T T0.499240011 0.502129972 0.523060024 T T T3.4 POTCAR从赝势库中找到所需元素的赝势文件，命名规则为：POTCAR-C(元素)。
把这几个文件放到一个文件夹下，按照前面POSCAR中的元素顺序合并在一起。
命令为：cat POTCAR-Co POTCAR-H POTCAR-C > POTCAR第四章实例CO+H－CHO Cu(100)4.1 模型的构建过程：首先通过MS构建好所需模型，导出为*.cif格式；导入到Vesta程序中，输出为*.vasp。
根据前面所讲的POSCAR格式修改，得到所需文件。
图解：1. 创建MS文件：2. 导入Cu晶胞3. 导出为Cif格式打开File---export，保存类型为*.cif，保存在指定位置。
4. 通过Vesta导出为*.vasp直接把Cu.cif拖到vesta程序中，打开File---Export Data...，保存类型为*.vasp，保存在指定位置。
5. 用写字板打开Cu.vasp根据所需要求修改Cu.vasp，这里不需要修改。
在吸附表面时则需要固定，见3.3。
CIF file1.03.6147000790 0.0000000000 0.00000000000.0000000000 3.6147000790 0.00000000000.0000000000 0.0000000000 3.6147000790Cu4Direct0.000000000 0.000000000 0.0000000000.000000000 0.500000000 0.5000000000.500000000 0.000000000 0.5000000000.500000000 0.500000000 0.0000000004.2 V ASP计算4.2.1 参数测试（V ASP）参数设置这里给出了赝势、ENCUF、K点、SIMGA 一共四个参数。
是都要验证吗？还是只要验证其中一些？一、检验赝势的好坏：赝势的好坏这里是特意举例铜原子的吧？还是算铜的晶胞时只用算一下一个铜原子的就行?（一）方法：对单个原子进行计算；（二）要求：1、对称性和自旋极化均采用默认值；2、ENCUT要足够大；3、原胞的大小要足够大，一般设置为15 Å足矣，对某些元素还可以取得更小一些。
（三）以计算单个Cu原子为例：1、INCAR文件：SYSTEM = Cu atomENCUT = 450.00 eVNELMDL = 5ISMEAR = 0SIGMA = 0.12、POSCAR文件：atom10.001.00 0.00 0.000.00 1.00 0.000.00 0.00 1.00Cu1Direct0.5 0.5 0.53、KPOINTS文件：AutomaticGamma1 1 10 0 04、POTCAR文件：（略）（四）计算任务执行方法：输入：mpirun -np 4 vasp > log &（五）赝势好的判断标准：计算得到的OUTCAR文件中的“energy withoutentropy”能量值在-0.001～-0.01 eV之间。
命令：grep 'energy without entropy' OUTCAR | tail -1计算结果为：二、筛选合适的ENCUT大小：（一）输入文件：1、用脚本程序optencut.sh代替INCAR文件：rm WAVECARfor i in 300 350 400 450 500docat > INCAR <<!SYSTEM = CuENCUT = $iGGA = 91ISTART = 0 ; ICHARG = 2ISMEAR = -5PREC = Accurate!echo "ENCUT = $i eV"; time mpirun -np 2 vasp > log &E=$(grep "TOTEN" OUTCAR | tail -1 | awk '{printf "%12.6f \n", $5}')echo $i $E >> commentdone注：每个任务2核，5个截断能，共要10核。