VASP_初学者必读
vaspvtstNEB初学者入门
vaspvtstNEB初学者⼊门NEB 初学者⼊门Compiled by jbwang, NTU⼀. NEB 运⾏结果在机器上已编译好vtstcode，以lscs-6th H 在Ni(001)表⾯扩散过渡态寻找为例，说明vasp neb的计算结果。
1)输⼊INCAR，KPOINTS，POTCAR在上层⽬录INCAR：SPRING=-5IMAGES=4POTIM=0.1IBRION=2这样⾃动使⽤VTST CINEB⽅法计算过渡态，但是使⽤VASP 的CG算法2)运⾏后：00，05⽂件夹除POSCAR外，⽆新产⽣的⽂件。
01，02，03，04⽂件下有输出⽂件:OUTCAR:VTST: version 2.03d, (02/18/09)CHAIN: initializing optimizerOPT: Using VASP Conjugate-Gradient optimizer CHAIN: Read ICHAIN 0CHAIN: Running the NEBNEB: SPRING -5.000000NEB: LCLIMB TNEB: LTANGENTOLD FNEB: LDNEB FNEB: LDNEBORG FNEB: EFIRST 0.000000NEB: ELAST 0.000000在每⼀离⼦步结束打印：NEB: the previous image is higher in energy: F NEB: the next image is higher in energy : TNEB: only next energy greaterNEB: Tangent----------------------------------------------0.00000 -0.61486 -0.783240.00000 0.00000 0.000000.00000 0.00000 0.000000.00000 0.00000 -0.005410.00000 0.00000 0.064280.00000 0.00000 0.06579NEB: forces: par spring, perp REAL, dneb 0.000069 3.179252 0.000000NEB: distance to prev, next image, angle between 0.572476 0.572490 179.997932NEB: projections on to tangent (spring, REAL) 0.000069 -2.070562初始的⼒NEB: forces: par spring, perp REAL 会⽐较⼤，随着优化的进⾏，逐渐减⼩。
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
vasp使用入门
VASP
VASP 入门
物理与信息工程学院 曾永 志
VASP主要输入文件 主要输入文件
主要输入文件： 主要输入文件： INCAR, POTCAR, POSCAR和KPOINTS 和 1. INCAR：控制 如何进行性质计算； ：控制vasp如何进行性质计算； 如何进行性质计算 2. POTCAR：包含体系各种元素赝势； ：包含体系各种元素赝势； 3. POSCAR：描述体系几何参数（基矢，晶格参 ：描述体系几何参数（基矢， 原子位置）； 数、原子位置）； 4. KPINTS：描述不可约布里渊区 点取样 ：描述不可约布里渊区k点取样
2
INCAR
INCAR控制 控制vasp进行何种性质计算， 进行何种性质计算， 控制 进行何种性质计算 参数分类： 参数分类： 注释， 注释，如system 如何输入或构造初始的电荷密度，如ISTART, 如何输入或构造初始的电荷密度， ICHARG, INIWAV 定义电子优化 -平面波切断动能和追加电荷切断值，ENCUT, 平面波切断动能和追加电荷切断值， 平面波切断动能和追加电荷切断值 ENAUG 3
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。
Vasp入门+实例
(1). 生成4个输入文件: POSCAR POTCAR INCAR KPOINTS
Hcp-Mg 3.208 0.5 -0.866 0 0.5 0.866 0 0.0 0.0 1.6 2 Direct 0.0 0.0 0.0 0.66667 0.33333 0.5
VASP提供 各种POTCAR
K-Points 0 Monkhorst Pack 21 21 21 000
c/a
� 1� 3 � a1 � a( i � j)
22 � 1� 3 � a2 � a( i � j)
22 �� a3 � ck
System =hcp Mg ISTART = 0 ENCUT = 150.0 NELM= 200 EDIFF = 1E-04 EDIFFG = -0.02
NPAR=4 NSW=1 IBRION = 2 ISIF=2 ISYM = 1
TITEL = US Si LULTRA = T use ultrasoft PP ? IUNSCR = 1 unscreen: 0-lin 1-nonlin 2-no RPACOR = 1.580 partial core radius POMASS = 28.085; ZVAL = 4.000 mass and valenz RCORE = 2.480 outmost cutoff radius RWIGS = 2.480; RWIGS = 1.312 wigner-seitz radius (au A) ENMAX = 150.544; ENMIN = 112.908 eV EAUG = 241.945 …………
(1). 生成4个输入文件: POSCAR POTCAR INCAR KPOINTS (2). 优化晶格参数,求出能量最低所对应的晶格参数 (3). 固定晶格参数, 求出能态密度(DOSCAR), 确定费米能量 (4). 修改KPOINTS和INCAR输入文件,固定电荷密度,做非自洽
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。
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
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VASP初学者必读管理提醒：本帖被wzhao执行加亮操作(2008-10-24)初学VASP(一)what's it?VASP=Vienna Ab-initio Simulation PackageVASP is a complex package for performing ab-initio quantum-mechanical molecular dynamics(MD)simulations using pseudopotentials(如超软赝势US-PP)or the projector-augmented wave(PAW)method and a plane wave basis set.The approach implemented in VASP is based on the(finite-temperature)local-density approximation with the free energy as variational quantityand an exact evaluation of the instantaneous electronic ground state ateach MD time step.它的好处主要包括基组小适于第一行元素和过渡金属，大体系计算快(<4000价电子)，适于平行计算(Unix/Linux)其他特性还包括自动对称性分析、加速收敛算法另文涉及。
一个简单的VASP作业主要涉及四个输入文件：INCAR(作业细节)POSCAR(体系坐标)POTCAR(赝势)KPONITS(k空间描述)初学VASP(二)布里赫定理本文简单介绍点能带理论的基础知识以利于后文讨论布里赫(F.Bloch)参考书：《固体能带理论》谢希德陆栋主编Bloch定理周期性势场的单电子薛定谔方程的非简并解和适当选择组合系数的简并解同时是平移算符T(Rl)的属于本征值exp(ik·Rl)的本征函数数学表示：T(Rl)ψn(k，r)=ψn(k，r+Rl)=exp(ik·Rl)·ψn(k，r)ψn(k，r)称为Bloch函数，用它描写的电子也称为布里赫电子推论一：晶格电子可用通过晶格周期性调幅的平面波表示。
由此我们知道k的物理意义波矢推论二：若Km·Rl=2nπ，即Km为倒格矢，那么ψn(k，r)=ψn(k+Km，r)所以我们将k值限定在一个包括所有不等价k的区域求解薛定谔方程，这个区域称为布里渊区(Brillouin，没错，就是量化课上CI方法中最重要的基石Brillouin定理的那位)在布里渊区，对于每个n,En(k)是一个k的连续、可区分(非简并情况)的函数，称为能带，所有的能带称为能带结构。
ok那么实际上VASP的计算就是利用以上定理，通过T算符的变换，将实空间(r空间)和动量空间(k空间)联系起来，利用晶格的周期性简化计算，所以在后面的讨论中将常出现band,k-points,projectors in real space等概念。
初学VASP(三)描述原子坐标POSCAR=position+CAR第1行：任意文字注释第2行：晶格常数，单位A，后面所有的长度值得自原值除以此值a=b=c时取a即可，否则个人习惯取三者最大若取负值，则为晶胞体积，单位A3第3-5行：定义晶矢参见《固体量子化学——材料化学的理论基础》赵成大如对于正交晶体a=20.022b=19.899c=13.383α=β=γ=90可以这样定义20.0221.000000.000000.000000.000000.993860.000000.000000.000000.66841又如对于面心立方晶体a=b=c=3.57α=β=γ=90可以定义如下3.570.00.50.5(1/2(b+c))0.50.00.5(1/2(a+c))0.50.50.0(1/2(a+b))第6行：每种元素的原子数，特别注意顺序,要与下面的坐标顺序以及POTCAR中的顺序一致第7行：可省略，无需空行。
做动力学时，是否需要固定部分离子的坐标。
若是，此行以'S'或者's'首字即可。
第8行开始为离子的坐标，格式为option linecoordinate1of element1coordinate2of element1...coordinateN of element1option linecoordinate1of element2coordinate2of element2...coordinateM of element2...其中，option line指定输入坐标的格式，除了第一个以外，如果后面的输入格式同前，则都可以无空行省略。
option line可指定的输入坐标格式有两种'D'or'd'for direct mode'C'or'c'or'K'or'k'for cartesian mode顾名思义，前者是定义在三个晶矢方向上的坐标R=R1×x+R2×y+R3×z R1,R2,R3为前面的晶矢，x,y,z为输入的三个坐标，R为坐标位矢而后者只是简单的将直角坐标除以前面第二行定义的晶胞常数两者可以混用，但不推荐。
如果第7行设定了S(Selective Dynamic),则可以用以下形式定义各坐标是否可以移动Selective dynamicsCartesian0.000.000.00T T F0.250.250.25F F F初学VASP(四)k点的选择如前所述The Bloch theorem changes the problem of calculating an infinite number of electronic wavefucntions to one of calculating a finite number ofwavefunctions at an infinite number of k-points.(参见CASTEP的帮助文档，他和VASP是亲兄弟)。
所以呢，一般来说，k点越密越多，计算精度也越高，当然计算成本也越高。
嗯，对于k点的需求，金属>>半导体，绝缘体，不过呢，很多时候主要还是受硬件限制简约化可以使k点的数目大大下降。
对于原子数较多的体系的计算，就需要谨慎的尝试k点数目，在避免或者预先评估wrap-around error的前提下尽量减少k点数目。
另一个问题是k空间网格(k-points grid)的位置和形状，是否包括Г点(Gamma点，也可理解为原点)？(一般不包括的话很可能会带来误差，尤其是使用了tetrahedron方法的时候。
暂时还不知道不包括的好处，为了减少k点？)方形？线形？还是长方形？或者奇形怪状？：）后文另述。
那么现在来看看KPOINTS file的结构：Line1:comment line注释行no problemLine2:k点总数或者'0'自动生成网格(Automatic k-mesh generation)如果是前者，给出k点总数，又分两种情况M.全手动Entering all k-points explicitlyLine3:输入格式标识。
直角坐标(Cartesian)或者倒格坐标（Reciprocal）同样的'cCkK'for Cartesian，其他首字母则自动切换到ReciprocalLine4-n:逐个k点的描述。
格式为x y z W。
xyz是三个坐标，W是权重。
所有k点的权重相互之间的比例对了就行，VASP会自动归一的注意C坐标和R坐标的定义C:k=(2π/a)(x y z)R:k=x*b1+y*b2+z*b3b1-3为倒格基矢（这里我们看到xyz只是代表了坐标的顺序，与坐标轴无关）比如一些常用的高对称性点的C和R坐标：Point Cartesian coordinates Reciprocal coordinates(units of2pi/a)(units of b1,b2,b3)------------------------------------------------------G(000)(000)X(001)(1/21/20)W(1/201)(1/23/41/4)K(3/43/40)(3/83/83/4)L(1/21/21/2)(1/21/21/2)输入示例：Example file4Cartesian0.00.00.0 1.0.00.00.5 1.0.00.50.5 2.0.50.50.5 4.一般如非必要，可以先用自动模式生成k点，VASP会自动生成一个简约化后的k点矩阵，存于IBZKPT file，可以直接复制里面的数据到KPOINTS file来用，其实这也是这个输入法的主要用途，为了减少重复自动生成格点的时间。
另一个用途是为了做精确的DOS(Density of status)的计算，由于这类计算所需k点数极大，通过全手动尽可能的优化k点也就必需了。
L.半手动/线形模式Strings of k-points for bandstructure calculations看到啦，对于能带结构的计算，同前面的理由，需要精确的选取k点，在指定的高对称性方向上生成指定数目的k点。
Line2:指定两点间生成的k点数不同于全自动的总k点数Line2.5:'L'for Line-mode表示是线形模式Line3:输入格式标识。
同前。
C or RLine4-n:每行描述一个点格式为x y z。
每两行的点连成一线，在两点间生成指定数目的k点。
每两行两行之间以空行区分（不空的话,VASP可能也认得出，没试过）比如：10!10intersectionsLine-moderec000!gamma0.50.50!X0.50.50!X0.50.750.25!Wok，那么更常用的方法是让VASP自动生成网格Line2:0！number of k-points=0->automatic generation scheme（!后面字符为注释）Line3:A for fully automatic or G forГ/Gamma or M for Monkhorst-Pack 若都不是这些首字母，则自动切换为高级模式。
A mode全自动模式，可以看作以Г点为圆心以l为半径做圆，当然各晶格矢不同时，相应的圆就拉成了椭圆，来确保三个倒格矢方向上覆盖的k点数为lLine4：length(l)Useful values for the length vary between10(large gap insulators)and100(d-metals).进一步的做法是分别指定三个倒格矢方向上的格点数N1,N2,N3。