VASP经典学习教程有用
[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。
VASP初学者必读
VASP初学者必读初学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 quantity and an exact evaluation of the instantaneous electronic ground state at each 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。
VASP程序使用教程
-10.2
-10.3
-10.4
Total energy(eV)
-10.5
-10.6
-10.7
-10.8
-10.9 2 4 6 8 10 12
硅体相总能量随K-mesh大小的变化情况
Size of k-mesh
4. Cutoff energy大小的选择：
截至能的大小直接影响到计算结果的精度和计算速度， 因此，它是平面波计算方法的一个重要参数。
的选择可以方便控制平面波基组的大小。
平面波基组方法的不足之处：
1) 所求得的波函数很难寻找出一个直观的物理或化学图象与
化学家习惯的原子轨道的概念相联系，即其结果与化学家 所感兴趣的成键和轨道作用图象很难联系出来，这就为我 们计算结果的分析带来了困难； 2) 考察某些物理量时，例如原子电荷，涉及到积分范围的选
二维固体表面
说明： 重复平板模型中的平移矢量长度必须合理选择，以保证： 1) 对于分子体系，必须保证相邻重复单元中最近邻原子之间的 距离必须至少7~10埃以上； 2) 对于一维体系，相邻两条链最近邻原子之间的距离必须至少 7~10埃以上； 3) 对二维体系，上下两个平板最近邻原子之间的距离必须至少 7~10埃以上； 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。
Surf. Sci., 2007, 601, 3488
6) UPS能谱图像模拟
Surf. Sci., 2007, 601, 3488
7) 材料光学性质计算
8) 其它性质计算，包括功函、力学性质等
2. 重复平板模型(或层晶模型)：
VASP程序采用重复平板模型来模拟零维至三维体系
零维分子体系
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
太原理工大学--VASP--讲解
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VASP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 VASP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 / 跟目录；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。
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
当然，VASP作为一个复杂的软
件包，还有许多高级特性和应用，需要进一步学习和实践。
因此，建议初
学者在学习过程中多阅读相关文献，参与相关讨论，并进行实际的计算实验。
这样才能更好地掌握VASP的使用技巧和提高计算准确性。