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大师兄科研网站学习心得

序言

  1. Density functional theory:A practical introduction, by David Sholl
  2. Vasp pdf 官方手册
  3. Vasp官方论坛
  4. Vs-code 文本编辑
  5. Material studio
  6. P4-vasp
  7. Vesta(原子结构可视化软件)
  8. ATOM(文本编辑软件)
  9. notepad++(文本编辑软件)
  10. Putty(Win下远程登录软件)

输入文件简介

INCAR:告诉VASP算什么,怎么算

金属ISMEAR=1,分子,半导体和绝缘体ISMEAR=0。在DOS能带计算中, 使用ISMEAR = -5 用于获取精确的信息。 SIGMA一般取0.10 或者采用默认值 0.20 即可。 当ISMEAR=-5时,SIGMA的值可以忽略。分子原子体系,SIGMA=0.01。SIGMA的测试标准是:grep 'entropy T' OUTCAR/体系原子数目 < 0.001即可。

POSCAR:各个原子的位置信息

KPOINTS:包含计算的K点信息==(不理解什么是K点信息)==

Monkhorst-Pack Grid(原始网格)。gamma centered Monkhorst-Pack Grid (高等级的)

两者的区别是 M 在 G的基础上在三个方向上平移了1/(2N)个单位。计算时:(1)对于原子或者分子的计算,K点取一个gamma点就够了。(2)永远用Gamma centered就可以了。

POTCAR:对应的是计算过程中每个原子的平面波基组,描述原子中原子核和电子的相关信息。 ==(什么是平面波基组?这个问题我一直不太了解)==

POTCAR要和POSCAR保持一致,负责计算会出错。

grep TIT POTCAR 查看POTCAR中的元素

grep ENMAX POTCAR 查看POTCAR的Cut-off 能量

一些常见的linux操作

man cat or cat -help 查看cat命令帮助

cat: 文件名前加n会显示行数cat -n INCAR

more:和cat一样用来查看文件

less: 运行后,敲v是编辑命令,敲q是离开命令

echo:相当于python的打印命令

linux下的单引号会不识别变量,只有双引号识别变量

seq: 类似range()或者np.arange(),用来生成一串数字

seq 1 2 10,会生成1,3,5,7,9

tree:生成当前目录结构,tree -d只显示文件夹

1
2
3
4
5
6
7
8
9
# 建立0.01-0.09九个文件夹
for i in {1..9}; do mkdir 0.0$i;done
#INCAR 内容
1 SYSTEM = O_atom
2 ISMEAR = 0
3 SIGMA = 0.01
#分别替换0.01-0.09九个文件夹中的SIGMA值为0.01-0.09
for i in {1..9};do sed -i "3s/0.01/0.0$i/g" 0.0$i/INCAR ;done
for i in {1..9};do sed -i "3,5s/0.01/0.0$i/g" 0.0$i/INCAR;done(选择3-5行)

输出文件-OSZICAR详细解读(E0)

判断计算是否收敛:tail OUTCAR看是否有user time那些参数

oszicar

(由于是单个O原子体系,所以没有进行结构优化,只有一个离子步)

N:表电子步的迭代步数,本例中里面有7个电子步;

E:当前电子步的体系能量;

dE:该步和上一步两个离子步体系能量的差值; 在单点(静态)计算中,等于entropySIGMA的值。SIGMA值来自于INCAR,entropy,对应entropy T\S这个值,可以在OUTCAR中获得。

grep 'entropy T' OUTCAR|tail -n -1|会把前面的结果传到后面

d eps: the change in the bandstructure energy, 本征值的变化

nag: the number of evaluations of theHamiltonian acting onto a wavefunction;波函数的优化次数

rms: the norm of the residuum of the trialwavefunctions (i.e. their approximate error)

DAV/RMM/CG:blocked Davidson iteration scheme的缩写,一个电子自洽算法的缩写,今后的计算中还有RMM (residual minimization scheme) 和 CG (conjugate-gradientalgorithm)等,这些参数有INCAR中的ALGO决定。(ALGO = FAST is a very reasonable compromise, and should be specified for system with more than 10-20 atoms)。

==后面的几个参数一知半解==

F:体系的总能量=grep 'free energy TOTEN' OUTCAR

E0:后能量对应OUTCAR中 energy(sigma->0)后面的能量

energy without entropy=free energy TOTEN 后面的能量减去 Entropy T*S 后面的能量

outcar

输出文件OUTCAR的基本内容

固体物理中,费米能级对应最高电子占据的轨道能量,就是HOMO。

O原子能量的正确计算

o_e_align

O本来的电子排布,有两个单电子,所以O原子是有磁性的,要考虑自旋(ISPIN=2)

e_occupy

(从OUTCAR中得到)

Band 1中有两个电子,对应2s,但是Band2-4上带有1.33个电子,对应2p4,这里的电子占据不正确,再INCAR中加入ISPIN=2后,计算得到:

WX20200524-170711@2x

电子步减少,磁(右下角mag)=0,这明显与O的电子排布不相符。查看OUTCAR中电子排布:

image-20200524170856133

image-20200524170923573

发现电子排布被分为spin cpmpoment1和spin component2.O原子的正确排布应该有四个向上的电子和两个向下的电子。但现在向下和向上的电子数相等,明显不对。==此时通过更改POSCAR格子的对称性来修改尝试。==

ISYM参数为设置