VASP軟件介紹ppt課件

1、First-principles electronic structure calculations,簡(jiǎn)介 基本任務(wù) 輸入文件 輸出文件 程序舉例 操作界面,1,簡(jiǎn)介VASP是什么,全稱(chēng)Vienna Ab-inito Simulation Package 是一個(gè)采用平面波贗勢(shì)(或綴加投影波)方法進(jìn)行從頭模擬的軟件包。 是目前材料模擬和計(jì)算材料科學(xué)研究中非常流行的商用軟件之一。,2,基本任務(wù),crystal structure 晶體結(jié)構(gòu)基本性質(zhì)計(jì)算 Electronic Structure Magnetic properties Optimize parameters Structural re

2、laxation basic characters of surface system 表面體系的基本性質(zhì)的計(jì)算 .,3,POTCAR KPOINTS POSCAR INCAR,輸入文件,pseudopotentail file（贗勢(shì)文件，軟件本身具有，用時(shí)選擇合理的即可） Brillouin zone sampling（ k點(diǎn)取樣設(shè)置文件） structural data（描述體系結(jié)構(gòu)的文件） steering parameters（計(jì)算控制參數(shù)文件）,4,INCAR輸入文件：設(shè)置程序控制參數(shù)的值,System 、ISTART、ENCUT、NELM、EDIFF 、EDIFFG、 GGA 、

3、NPAR、NSW、 IBRION 、 ISIF、 ISYM、 LWAVE 、LCHARG等,例：靜態(tài)計(jì)算(計(jì)算總能和自洽的電荷密度)時(shí),經(jīng)驗(yàn)推薦自己手動(dòng)設(shè)置ENCUT, SYSTEM, ISTART, ICHARG, ISMEAR, EDIFF, PREC等的值。,5,POSCAR輸入文件：描述體系結(jié)構(gòu),例:SiC體系的POSCAR文件,Cubic SiC 3.57 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 1 1 Direct 0.00 0.00 0.00 0.25 0.25 0.25,設(shè)置體系的名稱(chēng) 晶格常數(shù)或縮放系數(shù) 原胞(或晶胞)的基矢 每類(lèi)原子的個(gè)數(shù) 確

4、定按何種坐標(biāo)來(lái)寫(xiě)原子位置 第一個(gè)坐標(biāo) 第二個(gè)坐標(biāo),6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,TiO2_anatase.cell 隱藏文件,18,19,命名為T(mén)iO2,縮放倍數(shù)為1,基矢,體系中有8個(gè)氧原子，4和鈦原子,各個(gè)原子的坐標(biāo),20,按普通格式手動(dòng)輸入各個(gè)k點(diǎn)(推薦用在計(jì)算能帶時(shí)),k-points entered manually 5 Reciprocal 0.500 0.000 0.500 1.00 0.475 0.000 0.475 1.00 0.450 0.000 0.450 1.00 0.425 0.000 0.425 1.00 0.400 0.000 0

5、.400 1.00,標(biāo)題或注釋行，無(wú)特別意義 K點(diǎn)的數(shù)目 以字母R開(kāi)頭表示k點(diǎn)是按倒格子坐標(biāo)系 前三個(gè)數(shù)是k點(diǎn)的坐標(biāo)，最后一個(gè)數(shù)是相應(yīng)k點(diǎn)的權(quán)重(下面共5個(gè)k點(diǎn)),KPOINTS輸入文件: 控制K點(diǎn)的選取方式,程序自動(dòng)產(chǎn)生K點(diǎn)（最常用的，定義網(wǎng)格取樣大?。?Automatic genetation 0 Monkorst-Pack 9 9 0.0 0.0 0.0,注釋行 自動(dòng)產(chǎn)生K點(diǎn)，這一行必須設(shè)為0 Monhkorst-Pack方法產(chǎn)生K點(diǎn) 在各個(gè)基矢方向上分割基矢的點(diǎn)數(shù) 是否移動(dòng)網(wǎng)格點(diǎn)以及移動(dòng)多少（這里不移動(dòng)）,21,POTCAR輸入文件: 贗勢(shì)文件,Si 的一種勢(shì)函數(shù)的部分內(nèi)容 US Si

6、 4.00000000000000000 parameters from PSCTR are: VRHFIN =Si: s2p2 LEXCH = CA EATOM = 115.7612 eV, 8.5082 Ry GGA = -1.4125 -1.4408 .0293 -.9884 eV 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

7、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 ,22,輸出文件,OUTCAR :最主要的輸出文件 DOSCAR : 電子態(tài)密度文件 EIGENVAL :本征值文件 OSZICAR :每次迭代或原子遲豫(或MD)的信息 CHG和CHGCAR :電荷密度文件 WAVECAR :波函數(shù)文件 CONTCAR :原子遲豫或MD后的體系結(jié)構(gòu)文件 I

8、BZKPT :布里淵區(qū)中的k點(diǎn) PCDAT :對(duì)關(guān)聯(lián)函數(shù) XDATCAR :在MD時(shí), 原子位置變化的跟蹤文件 PROCAR和PROOUT : 波函數(shù)投影或分解的文件 LOCPOT :總的局域勢(shì) ELFCAR :電子局域函數(shù),23,程序舉例,用VASP求TiO2的電子態(tài)密度和能帶，分如下幾步:,(1). 生成4個(gè)輸入文件: POSCAR、POTCAR、INCAR、KPOINTS (2). 優(yōu)化晶格參數(shù),求出能量最低所對(duì)應(yīng)的晶格參數(shù)； (3). 固定晶格常數(shù)靜態(tài)計(jì)算，得到后面計(jì)算要用到的電荷密度； (4). 靜態(tài)計(jì)算之后，固定電荷密度,分別做非自洽的能帶和態(tài)密度計(jì) 算； (5). 從輸出文件EI

9、GENVAL、DOSCAR中提取數(shù)據(jù),畫(huà)圖 。,24,(1). 生成4個(gè)輸入文件: POSCAR POTCAR KPOINTS INCAR,TiO2 1.00000000000000 3.776000000000000 0.000000000000000 0.000000000000000 0.000000000000000 3.776000000000000 0.000000000000000 0.000000000000000 0.000000000000000 9.486000000000001 8 4 Direct 0.0000000000000000 0.00000000000000

10、00 0.2080000000000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.7080000000000000 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.4580000000000000 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.9580000000000000 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.5420000000000000 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.0420000000

11、000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.2920000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000 -0.2080000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.2500000000000000 0.50000

12、00000000000 0.0000000000000000 0.7500000000000000,25,(2). 優(yōu)化晶格參數(shù),運(yùn)行VASP，從輸出文件CONTCAR中查看優(yōu)化之后的晶格常數(shù)。,26,（3）固定晶格常數(shù)靜態(tài)計(jì)算，得到后面計(jì)算要用到的電荷密度。,27,(4). 靜態(tài)計(jì)算之后，進(jìn)行能帶計(jì)算,SYSTEM = TiO2 PREC = Accurate NSW = 0 ENCUT = 400 ISTART = 1 ICHARG = 11 # IBRION = -1 # ISMEAR = -5 # ISIF = 3 IALGO = 48 NELMDL = -5 ISPIN = 2 NE

13、LMDL = -5,k-points along high symmetry lines 5 2 5 2 6 2 6 Line-mode rec 0.000 0.000 0.000 ! gamma 0.000 0.500 0.000 ! X 0.000 0.500 0.000 ! X 0.000 0.500 0.500 ! R 0.000 0.500 0.500 ! R 0.000 0.000 0.500 ! Z 0.000 0.000 0.500 ! Z 0.000 0.000 0.000 ! gamma 0.000 0.000 0.000 ! gamma 0.500 0.500 0.000

14、 ! M 0.500 0.500 0.000 ! M 0.500 0.500 0.500 ! A 0.500 0.500 0.500 ! A 0.000 0.000 0.500 ! Z,VASP提供的 各種POTCAR,28,運(yùn)行VASP,從輸出文件EIGENVAL中提出數(shù)據(jù)作圖,計(jì)算得到的能帶圖,29,(4). 靜態(tài)計(jì)算之后，同時(shí)進(jìn)行態(tài)密度計(jì)算,SYSTEM = TiO2 PREC = Accurate NSW = 0 ENCUT = 400 ISTART = 1 ICHARG = 11 #IBRION = -1 ISMEAR = 0 SIGMA = 0.1 # ISIF = 2 IALGO

15、 = 48 NPAR=1 LORBIT = 10 NELMDL = -5,K-Points 0 Monkhorst Pack 8 8 8 0 0 0,VASP提供的 各種POTCAR,30,運(yùn)行VASP,從輸出文件DOSCAR中提出數(shù)據(jù)作出總態(tài)密度和分態(tài)密度圖,31,WinSCP和putty軟件操作說(shuō)明,32,WinSCP,SCP 是安全 copy 協(xié)議的意思。 Safety copy protocol winSCP是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)協(xié)議的windows exe程序。就像FlashFXP 和FTP的關(guān)系一樣。 將軟件拷貝在自己電腦上，無(wú)須安裝， 直接雙擊圖示的快捷方式即可,33,! 用戶(hù)名：cl

16、ass 密 碼：vasp2011,寫(xiě)好上面標(biāo)注的內(nèi)容后點(diǎn)login進(jìn)入,打開(kāi)后的界面,34,分別雙擊進(jìn)入自己姓名對(duì)應(yīng)的文件夾里,35,1）以”01gaoxiao”為例，進(jìn)入之后的界面如圖；加深標(biāo)記的INCAR、KPOINTS、POSCAR是需要自己寫(xiě)的三個(gè)輸入文件； 2）雙擊即可打開(kāi)文件進(jìn)行寫(xiě)入。 3）寫(xiě)完3個(gè)輸入文件保存即可。,36,前面的部分是輸入文件的書(shū)寫(xiě)過(guò)程，寫(xiě)好輸入文件之后需要使用putty軟件提交任務(wù)，下面主要講解如何提交任務(wù)和幾個(gè)常用的命令。,37,Putty 遠(yuǎn)程登錄工具,Putty是一個(gè)免費(fèi)的、Windows 32平臺(tái)下的telnet、rlogin和ssh客戶(hù)端，但是功能絲毫

17、不遜色于商業(yè)的telnet類(lèi)工具。用它來(lái)遠(yuǎn)程管理Linux十分好用。 其主要優(yōu)點(diǎn)如下： 完全免費(fèi); 在Windows 9x/NT/2000下運(yùn)行的都非常好; 全面支持ssh1和ssh2； 綠色軟件，無(wú)需安裝，下載后在桌面建個(gè)快捷方式即可使用； 體積很小，操作簡(jiǎn)單，所有的操作都在一個(gè)控制面板中實(shí)現(xiàn)。,38,使用方法和WinSCP一樣，無(wú)須安裝，直接將文件夾拷貝到自己電腦上，雙擊圖示的快捷方式即可打開(kāi)。,注意：Putty中，選中即為復(fù)制，右擊即為粘貼，和windows下不同！,39,ls /查看某目錄下的文件 cd /改變當(dāng)前目錄 cd ./格式則退回到上一級(jí)目錄。 cp /拷貝文件 rm /刪除

18、文件或目錄 man /查看某命令相關(guān)用法 mv /移走目錄或改文件名 cat /顯示某個(gè)文件的內(nèi)容,Linux下常用命令,PBS提交作業(yè)用到的命令,qsub 用于提交作業(yè)腳本 qstat 用于查詢(xún)作業(yè)狀態(tài)信息 qstat n列出分配給此作業(yè)的結(jié)點(diǎn) qdel 用于刪除已提交的作業(yè),40,41,填寫(xiě)好以上標(biāo)記的幾項(xiàng) 后打開(kāi)即可。,42,! 用戶(hù)名：class 密 碼：vasp2011,43,vasp2011,1)輸入用戶(hù)名2)回車(chē) 3)輸入密碼 4)回車(chē),44,ls命令：用于查看當(dāng)前所在的目錄下有哪些輸入文件 使用方法：輸入ls，回車(chē),45,cd命令：用于進(jìn)入當(dāng)前目錄下的某個(gè)文件夾 使用方法：輸入cd+空格+要進(jìn)入的文件夾名稱(chēng)，如：cd 01gaoxiao,46,47,提交作業(yè)的命令：qsub空格pbs，回車(chē)即可 如圖所示,48,qsub pbs提交作業(yè)之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分配給一個(gè)作業(yè)號(hào) 如下圖的3729.,49,qdel：刪除作業(yè)命令使用方法：qdel空格+作業(yè)號(hào)如：qdel 3279.,5