vasp-neb过程
vasp软件研究表面小分子的吸附解离遇到几个问题

vasp软件研究表⾯⼩分⼦的吸附解离遇到⼏个问题To Vasper:你们好。
我⽤vasp软件研究表⾯⼩分⼦的吸附解离遇到⼏个问题。
1 关于反应物和产物的结构,请问你们是如何构建的?(参考⽂献吗?)能不能介绍⼀下相关的经验,个⼈认为好的开端是成功的⼀半,所以需要更多的经验帮助。
2 关于结构的优化,能量收敛和⼒收敛的标准是否应该⽐默认值⾼,有利于过渡态的搜寻?3 关于结构虚频的处理,通过学习了解了消除虚频的⽅法--将对应原⼦的坐标加到原坐标上。
由于vasp的振动模式不能可视化,所以请问如何找到对应的原⼦?另外关于虚频,⼤家是如何处理的呢。
4 关于images的问题,最近利⽤脚本产⽣了2、4的POSCAR的⽂件,发现只有2的能跑起来,我的服务器是4个核的。
看别⼈发的贴:指定4个cpu同时计算,应该是1个cpu⼀个image 。
为什么我设置4个image跑不起来呢??1.实验+经验+运⽓2.开始的时候可以较⼩,然后验证时再做精确点的计算4.VASP中和我个⼈的感觉是最后⽤1个image,收敛快⽽且可靠点,太多很难受的我是新⼿,分享⼀下体会吧。
不妥的地⽅请⾍友斧正之。
1.据说现在流⾏的过渡态算法多⽤CINEB,vasp⾃带的NEB也可以,但是镜像受⼒优化和势垒精确度以及收敛速度略逊于CINEB,lz可以google到其官⽅⽹站了解。
初始和终了的结构是局部能量最低的构型(vasp做弛豫收敛的构型),⾄于lz所关⼼的是从具体结构之间的过渡的化,⼀是猜测,⼆是⽂献吧。
基本出发点是能量趋向降低的构型。
2.DFT理论计算能量可能更准确,对⼒的计算由于是对能量再求导,涉及数值算法原因可能不准,所以收敛标准基本采⽤默认即可,有时适当提⾼(⼀个量级以内)也是可以的。
在合理的精度范围内讨论出合理的结果就达到⽬的了,这是师兄告我的。
基本上收敛精度⾼于默认值去跑的话,那就god bless you了。
3.虚频没有关注过。
只知道在鞍点位置才应该有⼀个虚频,属于鞍点具有的特性吧。
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
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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中求过渡态的方法CNEB的学习简明教程

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。
《分子模拟基础》期末考试题

《分子模拟基础》考试范围1. 分子动力学和Monte Carlo 模拟的差别(提示:从理论方法,分析手段,含时运动等方面)理论方法:Monte Carlo 模拟的首要目的就是计算多组分体系的平衡性质。
Monte Carlo 模拟方法从代表粒子位置坐标的3N 维的空间中抽样,不考虑粒子的动量。
对理想气体行为的偏差程度都是由体系中原子之间的相互作用引起的,而表示这种相互作用的势能函数只与原子的位置有关,而与它们的动量无关,这样Monte Carlo 就可以通过计算势能获得导致与理想气体行为偏差的超额函数。
在分子动力学模拟中,都是对牛顿运动方程进行积分得到随时间变化的构象。
由于相互作用势能复杂,不可能采用解析的积分方法,在实际应用中都是采用有限差分的方法,就是用有限的时间段MC(P109), 分子动力学(P134)含时运动: Monte Carlo 方法作为一种概率性统计方法在相空间中形成Markov 链,一尝试步移动的结果只依赖于上一步,也就是相空间中的随机行走。
它局限于平衡态热力学量的计算,一般不能预测体系的动力学特性,平衡态物理量通过系综平均得到;而分子动力学则是一种确定性方法, 即可以确定系统在任意时刻的构型。
它通过跟踪每个粒子的个体运动从而跟踪相空间中代表点的轨迹, 其最大优点是可以计算动力学性质而不单单是与时间无关的静态性质或热力学量的期待值。
但是,分子动力学中的各态历经性没有得到证明。
平衡态物理量通过时间平均得到。
分析手段:MD 通过分子间作用力促使体系变化,而 MC 方法体系的变化仅仅通过不同构象之间的能量差异完成构象更迭。
MD 通过求解分子牛顿运动方程得到体系动力学信息。
MC 是随即产生不同的尝试构象。
MD 受到时间控制,MC 不受时间控制。
2. 简述从头算分子动力学(ab initio MD )的能量如何表达?并举例你所知道的相关程序名称;从头计算分子动力学(AIMD)方法主要基于以下3个假设:(1)忽略系统的核量子效应;(2)认为系统满足轨道近似(即单电子近似);(3)认为系统满足绝热近似。
vasp经验总结

POSCAR.sh chmod +x POSCAR.sh 改为可执行文件 ./POSCAR.sh 运行
VASP中,用Berry Phase的方法计算极化值
INCAR中要添加的参数: LCALCPOL=.TRUE. 打开计算Berry的开关 EDIFF=1E-6 精度 DIPOL=0.4 0.4 0.4 选取参考点,任意选的,但是不要和离子重合
BP计算极化过程中,Dipole设置问题
设置在计算离子的dipole时的参考点即设置 DIPOL(注意的是,它的 设置需要使得原子移动前后的原子都在这个参考点的一侧。比如这个例 子中 Al处于(0,0,0),As处于(0.25, 0.25, 0.25)位置,而将DIPOL设置为( 0.5, 0.5, 0.5)和(0.125, 0.125, 0.125)都是可以的,但是在考虑移动Al原子时,不要将
NELM = 40 # maximum of 40 electronic steps
杂化泛函的计算 --HF Functional
GGA=PS(选用的赝势文件为PBBEsol, =PE为PBE的方法) LHFCALC = .True. PRECFOCK = Normal # NKRED = 2 (设置此参数容易报错,不知为何) TIME = 0.4 HFSCREEN = 0.2 AEXX = 0.25 #the exact exchange is used
2、ALGO, IALGO, LDIAG If the self-consistency loop does not converge within 40 steps, it will probably not converge at all. In this case you should reconsider the tags IALGO, LDIAG, and the mixing-parameters. 一般情况下,或使用IALGO=48时遇到收敛问题的话,可以考虑设IALGO为38, 或设置ALGO=Normal or Fast (in VAS P.4.5 and later versions)。 Default ALGO = Normal 3、NELMDL NELMDL gives the number of non-selfconsistent steps at the beginning In some cases (for instance MD’s, or ionic relaxation) you might set NELMIN to a larger value (4 to 8)
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。
化学反应过程的动力学模拟与优化研究

化学反应过程的动力学模拟与优化研究引言:化学反应过程的动力学模拟与优化研究在化学领域中具有重要的意义。
通过模拟和优化反应过程,我们可以更好地理解反应机理,探索反应条件对反应速率的影响,并优化反应条件以提高反应效率和产物选择性。
本文将介绍化学反应过程的动力学模拟方法和优化策略,以及相关应用和研究进展。
一、动力学模拟方法1. 分子动力学模拟方法分子动力学模拟是一种基于牛顿运动定律的计算方法,可以模拟化学反应中的原子和分子的运动轨迹。
通过分子动力学模拟,可以揭示反应物和过渡态的结构特征,以及反应速率与温度、压力等参数的关系。
常用的分子动力学模拟软件包有GROMACS、AMBER等。
2. 量子化学计算方法量子化学计算方法可以在原子和分子尺度上解析反应机理和能量变化。
通过计算反应物、过渡态和产物的电子结构和能量,可以确定反应的活化能和反应速率常数。
常用的量子化学计算软件包有Gaussian、VASP等。
二、动力学模拟的优化策略1. 反应物和过渡态的构建和优化在进行动力学模拟前,需要构建反应物和过渡态的初始结构,并通过几何优化使其达到能量最低点。
可以使用分子力学方法对反应物的构建和过渡态的寻优进行辅助。
2. 温度和压力的调节在动力学模拟过程中,温度和压力是重要的控制因素。
通过调节温度和压力,可以模拟不同条件下的反应过程。
温度可以通过热浴算法或控温算法进行调节,压力可以通过NPT或NVT算法进行控制。
3. 反应路径的搜索和分析反应路径是指反应物转化为产物的过程中经历的一系列过渡态和中间体。
通过搜索和分析反应路径,可以揭示反应的机理和速率决定步骤。
常用的反应路径搜索算法有NEB、DFTB和QM/MM方法。
三、应用与研究进展1. 动力学模拟在催化剂设计中的应用催化剂在化学反应中起到了重要的作用。
通过动力学模拟,可以揭示催化剂表面的吸附和解离机制,优化催化剂的结构和活性位点,并预测催化剂的催化活性和选择性。
动力学模拟在催化剂设计中的应用为新型高效催化剂的发现和设计提供了重要的理论指导。
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。
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计算过渡态,最好是把vtstool的工具编译到vasp中去,好处是仍然可以只用vasp中的NEB,也可以用Cl-NEB,更重要的原因是可以用vtstool中的很多脚本工具来跟踪过渡态计算过程。
计算过渡态先要摆正心态,不急于下手。
步骤如下:
(1)做模型,初态IS和终态FS,分别结构优化到基态;
(2)线形插入images: nebmake.pl POSCAR.IS POSCAR.FS N
N为image个数。
(3)nebmovie.pl,生成movie.xyz。
用Xcrysden --xyz movie.xyz 反复观看动画,仔细检查过程的合理性。
这里要提醒,POSCAR.IS 和POSCAR.FS中原子坐标列表的顺序必须对应。
(4)写INCAR,选IOPT。
注意,最好忘记vasp自带的NEB,而全部改用包含vtstool的vasp. IBRION=3,POTIM=0关闭vasp自带的NEB功能。
(5)过渡态计算第一个离子步最耗时,也最容易出问题,也是模型设计合理性检验的首要环节。
所以可以选小一些的ENCUT,可以不用考虑自旋(ISPIN=1),也不用考虑DFT+U。
而且用最快最粗糙的算法(IOPT=3,其他默认)。
(6)带vtstool的vasp-ClNEB(NEB)过渡态计算ICHAIN=0作为入口,这个也是默认的。
LCLIMB=TRUE也是默认的。
如果不要climb image,可以设置LCLIMB = False.
(7)收敛判据EDIFFG<0。
过渡态计算要以力为收敛判据,而不是能量。
一般EDIFFG=-0.05就可以接受,-0.02或者-0.01更好。
但是作为开始的过渡态计算,可以设置很宽的收敛条件,如EDIFFG=-1.
(8)初步过渡态收敛后,修改INCAR中的优化器(IOPT),并修改相应参数(参考vtstool官方论坛),EDIFFG改小(如-0.05),然后运行vfin.pl,这个脚本自动帮你准备在原来的基础上继续运行新的过渡态计算(完成cp CONTCAR POSCAR, 保留电荷密度和波函数的操作)。