2015源资培训班-vasp上机练习讲解(几何结构优化-分子).pdf

VASP 上机练习讲解上机练习讲解 几何结构优化（分子）几何结构优化（分子）1. H2O 弛豫结构弛豫结构23MedeA创建模型：打开昨天创建好的结构创建模型：打开昨天创建好的结构File  Open  File from Disk  选择保存结构目录中的选择保存结构目录中的H2O.sci  打开结构打开结构1. H2O分子分子创建输入文件：创建输入文件：INCAR、、POSCAR、、KPOINTS、、POTCAR41. H2O分子分子1））POSCAR：： File  Export  文件名：文件名：H2O  保存类型：保存类型：cif  保存保存51. H2O分子分子1））POSCAR：： 用用UltraEdit打开打开H2O.cif文件文件  只复制坐标部分（采用列选择模式）只复制坐标部分（采用列选择模式）可以实现列选可以实现列选 择编辑模式择编辑模式61. H2O分子分子1））POSCAR：： 切换至切换至Xshell界面，登陆界面，登陆 ，进入，进入vasp2015文件夹文件夹cd vasp2015  创建创建H2O文件夹文件夹mkdir H2O  将将vasp计算所需文件拷贝至计算所需文件拷贝至H2O文件夹并更名文件夹并更名  cp INCAR.bak H2O/INCAR cp POSCAR.bak H2O/POSCAR cp KPOINTS.bak H2O/KPOINTS cp vasp.pbs H2O 进入进入H2O文件夹文件夹 cd H2O  编辑编辑POSCAR vi POSCAR  将其中模型坐标部分删掉将其中模型坐标部分删掉dd/d]]  进入插入模式进入插入模式i  右键粘贴，将右键粘贴，将UltraEdit中复制的中复制的 坐标信息粘贴替换模板中的坐标部分坐标信息粘贴替换模板中的坐标部分 退出插入模式退出插入模式Esc  保存保存POSCAR :wq 注：由于此次培训班输入文件以注：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。

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坐标部分删除并替换H2O ！体系名称 1.0 ！缩放系数 10.0000000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000 10.0000000000000000 0.0000000000000000 ！晶胞矢量 0.0000000000000000 0.0000000000000000 10.0000000000000000 1 2 ！各种原子的个数 （一个O原子，两个H原子） Direct 0.50000 0.50000 0.50000 0.45183 0.40670 0.50000 ！原子坐标 ， 第一行为O原子，后两行为H原子 0.44329 0.58837 0.5000071. H2O分子分子1））POSCAR：：注：由于此次培训班输入文件以注：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。

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:CG ISIF=2 ! 只有原子relax NSW = 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 = 400 eV ！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CHGCAR LWAVE = .F. ！不保留WAVECAR ISMEAR = 0 ！积分路径 SIGMA = 0.2 ！积分展宽 ALGO = Fast ！电子优化的算法1. H2O分子分子2））INCAR：： 切换至切换至Xshell窗口，编辑窗口，编辑INCAR vi INCAR  不需修改，直接退出不需修改，直接退出:q注：由于此次培训班输入文件以注：由于此次培训班输入文件以H2O结构优化为模板，因此此算例中结构优化为模板，因此此算例中INCAR不需改不需改 动。

在之后的算例中，其他参数也应随计算体系修改在之后的算例中，其他参数也应随计算体系修改91. H2O分子分子3））KPOINTS：： 切换至切换至Xshell窗口，编辑窗口，编辑KPOINTS vi KPOINTS  不需修改，直接退出不需修改，直接退出:q注：由于此次培训班输入文件以注：由于此次培训班输入文件以H2O结构优化为模板，因此此算例中结构优化为模板，因此此算例中KPOINTS不需不需 改动在之后的算例中，其他参数也应随计算体系修改在之后的算例中，其他参数也应随计算体系修改mesh auto 0 G 1 1 1 0 0 0提示提示：对于：对于10x10x10Å大小的晶胞，使用大小的晶胞，使用Gamma点计算即可点计算即可101. H2O分子分子4））POTCAR：： 切换至切换至vasp2015文件夹文件夹  cd .. 将将O和和H的贋势文件连接成一个文件，命名为的贋势文件连接成一个文件，命名为POTCAR  cat PAW/O/POTCAR PAW/H/POTCAR > H2O/POTCAR 进入进入H2O文件夹文件夹  cd H2O 查看文件夹中的文件是否完全查看文件夹中的文件是否完全  ll提示提示：：POTCAR中贋势中贋势排列顺序必须排列顺序必须与与POSCAR中中原子种类及位原子种类及位 置置顺序一致顺序一致。

5）投）投vasp作业：作业： qsub vasp.pbs退出此模式：退出此模式：ctrl + c111. H2O分子分子实时查看计算过程：实时查看计算过程：OUTCAR、、OSZICAR tail -f OUTCAR1））OUTCAR vi OUTCAR shift+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12vi XXXXX1. H2O分子分子计算结束后，查看主要输出文件：计算结束后，查看主要输出文件：OUTCAR、、OSZICAR、、 CONTCAR、、XDATCAR1））OUTCAR vi OUTCAR Ctrl+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13vi XXXXX1. H2O分子分子原子坐标原子坐标原子受力原子受力体系能量体系能量（（温度为温度为0K，，取不含熵值的总能取不含熵值的总能））通过通过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，即敛精度，即INCAR中的中的EDIFFG参数。

参数计算结束后，查看主要输出文件：计算结束后，查看主要输出文件：OUTCAR、、OSZICAR、、 CONTCAR、、XDATCAR2））OSZICAR vi OSZICAR Ctrl+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14vi XXXXX1. H2O分子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））是是 否达到收敛精度否达到收敛精度（即（即EDIFF））计算结束后，查看主要输出文件：计算结束后，查看主要输出文件：OUTCAR、、OSZICAR、、 CONTCAR、、XDATCAR3））CONTCAR vi CONTCAR 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分子分子同同POSCAR的的格式格式完全一致完全一致 如果在计算时，结构没有收敛如果在计算时，结构没有收敛或者结构优化之后要接着进行或者结构优化之后要接着进行scf计算，计算，则可以则可以将作将作 业结束后生成的业结束后生成的CONTCAR替代新作业中的替代新作业中的POSCAR（（cp CONTCAR POSCAR）。

在第二次投作业时，由上一步的更新的结构继续计算在第二次投作业时，由上一步的更新的结构继续计算vi XXXXX计算结束后，查看主要输出文件：计算结束后，查看主要输出文件：OUTCAR、、OSZICAR、、 CONTCAR、、XDATCAR4））XDATCAR vi XDATCAR 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分子分子vi XXXXX计算结束后，查看主要输出文件：计算结束后，查看主要输出文件：OUTCAR、、OSZICAR、、 CONTCAR、、XDATCAR171. H2O分子分子记录计算结果，保存计算文件记录计算结果，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分子分子分析初始结构和优化后结构分析初始结构和优化后结构初始结构：初始结构： H-O：：1.05Å优化后的结构：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、对于优化前后的结构对比，可以观察键长、键角、 晶格参数、吸附位等晶格参数、吸附位等练习练习1 O2 分。