2015源资培训班-VASP上机练习讲解(几何结构优化-分子)

VASP上机练习讲解几何结构优化（分子）1.H2O弛豫结构23MedeA创建模型：打开昨天创建好的结构FileOpenFilefromDisk选择保存结构目录中的H2O.sci打开结构1.H2O分子创建输入文件：INCAR、POSCAR、KPOINTS、POTCAR41.H2O分子1）POSCAR：FileExport文件名：H2O保存类型：cif保存51.H2O分子1）POSCAR：用UltraEdit打开H2O.cif文件只复制坐标部分（采用列选择模式）可以实现列选择编辑模式61.H2O分子1）POSCAR：切换至Xshell界面，登陆，进入vasp2015文件夹cdvasp2015创建H2O文件夹mkdirH2O将vasp计算所需文件拷贝至H2O文件夹并更名cpINCAR.bakH2O/INCARcpPOSCAR.bakH2O/POSCARcpKPOINTS.bakH2O/KPOINTScpvasp.pbsH2O进入H2O文件夹cdH2O编辑POSCARviPOSCAR将其中模型坐标部分删掉dd/d]]进入插入模式i右键粘贴，将UltraEdit中复制的坐标信息粘贴替换模板中的坐标部分退出插入模式Esc保存POSCAR:wq注：由于此次培训班输入文件以H2O结构优化为模板，因此此算例中其他不需改动。坐标部分删除并替换H2O！体系名称1.0！缩放系数10.00000000000000000.00000000000000000.00000000000000000.000000000000000010.00000000000000000.0000000000000000！晶胞矢量0.00000000000000000.000000000000000010.000000000000000012！各种原子的个数（一个O原子，两个H原子）Direct0.500000.500000.500000.451830.406700.50000！原子坐标，第一行为O原子，后两行为H原子0.443290.588370.5000071.H2O分子1）POSCAR：注：由于此次培训班输入文件以H2O结构优化为模板，因此此算例中只对原子坐标进行修改，其他不需改动。在之后的算例中，其他参数也应随计算体系修改。8SYSTEM=H2O！体系的命名ISTART=0！新作业ICHARG=2！保留原子的电荷密度PREC=Normal！计算精度LREAL=.F.！采用倒易空间IBRION=2！结构优化方法:CGISIF=2!只有原子relaxNSW=100！离子弛豫最大步数POTIM=0.5！离子弛豫步长EDIFFG=-0.05！力的收敛标准ENCUT=400eV！截断能大小NELM=60！电子弛豫最大步数EDIFF=0.1E-04！能量收敛标准LCHARG=.F.！不保留CHGCARLWAVE=.F.！不保留WAVECARISMEAR=0！积分路径SIGMA=0.2！积分展宽ALGO=Fast！电子优化的算法1.H2O分子2）INCAR：切换至Xshell窗口，编辑INCARviINCAR不需修改，直接退出:q注：由于此次培训班输入文件以H2O结构优化为模板，因此此算例中INCAR不需改动。在之后的算例中，其他参数也应随计算体系修改。91.H2O分子3）KPOINTS：切换至Xshell窗口，编辑KPOINTSviKPOINTS不需修改，直接退出:q注：由于此次培训班输入文件以H2O结构优化为模板，因此此算例中KPOINTS不需改动。在之后的算例中，其他参数也应随计算体系修改。meshauto0G111000提示：对于10x10x10Å大小的晶胞，使用Gamma点计算即可。101.H2O分子4）POTCAR：切换至vasp2015文件夹cd..将O和H的贋势文件连接成一个文件，命名为POTCARcatPAW/O/POTCARPAW/H/POTCARH2O/POTCAR进入H2O文件夹cdH2O查看文件夹中的文件是否完全ll提示：POTCAR中贋势排列顺序必须与POSCAR中原子种类及位置顺序一致。5）投vasp作业：qsubvasp.pbs退出此模式：ctrl+c111.H2O分子实时查看计算过程：OUTCAR、OSZICARtail-fOUTCAR1）OUTCARviOUTCARshift+g到达OUTCAR最末端。Ctrl+f向后翻页Ctrl+b向前翻页若作业正常结束，则显示右图。0[[到最前端12viXXXXX1.H2O分子计算结束后，查看主要输出文件：OUTCAR、OSZICAR、CONTCAR、XDATCAR1）OUTCARviOUTCARCtrl+b向上翻页如右图显示最后一步离子弛豫过后的体系总能量、原子坐标及原子受力。13viXXXXX1.H2O分子原子坐标原子受力体系能量（温度为0K，取不含熵值的总能）通过ctrl+b向上翻页可以查看每步离子弛豫后原子受力大小，以确认是否达到力收敛精度，即INCAR中的EDIFFG参数。计算结束后，查看主要输出文件：OUTCAR、OSZICAR、CONTCAR、XDATCAR2）OSZICARviOSZICARCtrl+b向前翻页Ctrl+f向后翻页如右图显示每步电子弛豫过后的体系总能量14viXXXXX1.H2O分子在作业进行的过程中，可通过此文件查看每步电子弛豫后的能量变化（dE）是否达到收敛精度（即EDIFF）。计算结束后，查看主要输出文件：OUTCAR、OSZICAR、CONTCAR、XDATCAR3）CONTCARviCONTCAR如右图显示最后一步离子弛豫过后的体系晶格参数及原子坐标，即最终优化好的结构。151.H2O分子同POSCAR的格式完全一致。如果在计算时，结构没有收敛或者结构优化之后要接着进行scf计算，则可以将作业结束后生成的CONTCAR替代新作业中的POSCAR（cpCONTCARPOSCAR）。在第二次投作业时，由上一步的更新的结构继续计算。viXXXXX计算结束后，查看主要输出文件：OUTCAR、OSZICAR、CONTCAR、XDATCAR4）XDATCARviXDATCAR如右图显示每一步离子弛豫过后的原子坐标，直至最后一步。可用于当结构优化不收敛或硬件原因中途终止计算时，取中间某一步结构继续计算。161.H2O分子viXXXXX计算结束后，查看主要输出文件：OUTCAR、OSZICAR、CONTCAR、XDATCAR171.H2O分子记录计算结果，保存计算文件能量：建议采用本子记下来，注明体系及重要参数。文件备份：采用Xmanager软件的xftp传输工具将重要文件由服务器传回至本地（INCAR、POSCAR、POTCAR、KPOINTS、CONTCAR、OUTCAR）。建议本地文件夹名称及路径与服务器中计算的文件夹名称及路径一致。查看结构：采用MedeA直接打开CONTCAR文件其他输出文件：对于专门的性质计算，可能还需要保留其他CHG、WAVECAR、CHGCAR等输出文件。如果单纯的结构优化，可以不保留。181.H2O分子分析初始结构和优化后结构初始结构：H-O：1.05Å优化后的结构：H-O：0.9725Å对于优化前后的结构对比，可以观察键长、键角、晶格参数、吸附位等练习1O2分子1920练习1O2分子MedeA中打开本地O2分子，并导出为cif文件21练习1O2分子1.创建O2文件夹（mkdir）2.准备四个输入文件和脚本（cp）此时可以直接将H2O文件夹复制并重命名为O2文件夹，然后在O2文件夹中将相关输入文件修改，投作业后输出文件将会覆盖之前H2O的输出文件（cp–rH2OO2）3.修改POTCAR（cpPAW/O/POTCARO2，只含有O的贋势）4.修改POSCAR、INCAR、KPOINTS（vi）cdH2OPOSCAR根据cif文件修改INCAR文件需要填加二行ISPIN=2VOSKOWN=1KPOINTS不需修改，晶胞尺寸相同，k点不变4.投作业（qsub）22SYSTEM=O2ISTART=0ICHARG=2PREC=NormalLREAL=.F.IBRION=2ISIF=2NSW=100POTIM=0.5EDIFFG=-0.05ENCUT=400eVISPIN=2！打开自旋极化VOSKOWN=1！计算磁性需要NELM=60EDIFF=0.1E-04LCHARG=.F.LWAVE=.F.ISMEAR=0SIGMA=0.2ALGO=FastINCAR练习1O2分子23POSCAR练习1O2分子245.实时跟踪输出文件tail–fOSZICAR6.保存重要输出文件xftp回传INCAR、KPOINTS、POSCAR、CONTCAR、OUTCAR至本地7.记录计算结果OUTCAR中记录O2分子总能量E=-9.847eV8.对比优化前后结构MedeA打开初始结构和CONTCAR对比初始结构：O-O键长1.46Å优化之后：O-O键长1.2343Å练习1O2分子25练习1O2分子