vasp动力学模拟.docx

vasp做分子动力学的益处，由于vasp是近些年开发的比较成熟的软件，在做电子scf速度 方面有较好的优势缺点：可选系综太少 尽管如此，关于大多数有关分子动力学的任务仍是能够胜任的要紧利用的系综是NVT和NVE下面我将对要紧参数进行介绍！一样做分子动力学的时候都需要较多原子，一样都超过100个当原子数多的时候，k点实际就需要较少了有的时候用一个k点就行，只是这都需要严格 的测试通常超过200个原子的时候，用一个k点，即Gamma点就能够够了INCAR：EDIFF —样来讲，用1E-4或1E-5都能够，那个参数只是对第一个离子步的自洽阻碍大一些，关于长时刻的分子动力学的模拟，精度小一点也无所谓，但不能过小IBRI0N=0分子动力学模拟IALG0=48 —样用48,关于原子数较多，那个优化方式较好NSW=1000 多少个时刻步长P0TIM=3时刻步长，单位fs,通常1到3.ISIF=2 计算外界的压力.NBL0CK= 1 多少个时刻步长，写一次 CONTCAR，CHG 和 CHGCAR，PCDAT.KBL0CK=50 NBL0CK*KBL0CK 个步长写一次 XDATCAR.ISMEAR=-1 费米迪拉克散布.SIGMA =0. 05单位:电子伏NELMIN=8 一样用6到&最小的电子scf数太少的话,收敛的不行.LREAL=AAPACO=10径向散布函数距离，单位是埃.NPAC0=200 径向散布函数插的点数.LCHARG=F尽可能不写电荷密度，不然CHG文件太大.TEBEG=300 初始温度.TEEND=300终态温度。

不设的话，等于TEBEG.SMASS -3 NVE ensemble;-l用来做模拟退火大于0 NVT系综/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ////////////////////1）收敛判据的选择结构弛豫的判据一样有两种选择：能量和力。

这二者是相关的，理想情形下，能量收敛到基 态，力也应该是收敛到平稳态的可是数值计算进程上的不同致使以二者为判据的收敛速度 不同专门大，力收敛速度绝大部份情形下都慢于能量收敛速度这是因为力的计算是在能量 的基础上进行的，能量对坐标的一阶导数取得力计算量的增大和误差的传递致使力收敛慢究竟是以能量为收敛判据，仍是以力为收敛判据呢？关切能量的人，感觉以能量为判据就够 了；关切力相关量的人，没有选择，只能使劲作为收敛标准关于超胞体系的结构优化，文 献大部份采纳Gamma点做单点优化那个时候即便采使劲为判据（），在做静态自洽计算能 量的时候，会发觉，本来已经收敛得好好的力在很多灵敏位置仍是超过了结构优化时设置的 标准那个时候，是不是该疑心对超胞仅做Gamma点结构优化的合理性呢？是不是要提高K 点密度再做结构优化呢在我眼里，这取决于所研究的问题的复杂程度咱们的计算从原胞开始，到超胞，到搀杂结 构，到吸附结构，到反映和解离每一步都在增加复杂程度结构优化终点与初始结构是有 关的，若是碰到对初始结构灵敏的优化，那就头疼了而且，还要注意到，催化反映不仅与 原子本身及其化学环境有关，还会与几何构型有关气固催化反映进程是电子的传递进程， 也是分子拆分与从头组合的进程。

若是优化终点的构型不同，可能会致使化学反映的途径上 的不同仅从这一点来看，第一性原理计算的复杂性，结果上的合理性判定都不是手册上写 的那么简单关于涉及构型灵敏性的结构优化进程，我感觉，以力作为收敛判据更适合而且需要在Gamma 点优化的基础上再提高K点密度继续优化，直到静态自洽计算时力也是达到收敛标准的2）结构优化参数设置结构优化，或叫弛豫，是后续计算的基础其收敛性受两个要紧因素阻碍：初始结构的合理 性和弛豫参数的设置初始结构初始结构包括原子堆积方式，和自旋、磁性、电荷、偶极等具有明确物理意义的模型相关参 数比如搀杂，表面吸附，空位等结构，初始原子的距离，角度等的设置需要有必然的体会 积存DFT计算短程强彼此作用（相关于范德华力），若是初始距离设置过远（如超过4埃）， 那么明显致使收敛很慢乃至取得不合理的结果比较好的设置方式能够参照键长比如CO在0顶位的吸附，能够参照C02中C-O键长来设 置（如增加 20%）也能够参照文献记住一些常见键长，典型晶体中原子间距离等参数， 有助于提高初始结构设置的合理性实在不行，能够先在小体系上测试，然后再放到大体系 中算弛豫参数弛豫参数对收敛速度阻碍专门大，这一点在计算工作没有全数铺开时可能可不能觉察到有什 么不妥，终归就给NSW设置个“无穷大”的数，最后总会有结果的。

可是，时刻是宝贵的， 适当的设置3小时就收敛的结果，不适当的设置可能要一个白天加一个黑夜若是你赶文章 或赶着毕业，你就明白这意味这什么结构优化分电子迭代和离子弛豫两个嵌套的进程电子迭代自洽的速度，有四个响专门大的因素：初始结构的合理性，k点密度，是不是考虑自旋和高斯展宽（SIGMA）；离子弛豫的收 敛速度，有三个专门大的阻碍因素：弛豫方式（IBRION）,步长（POTIM）和收敛判据（EDIFFG）.一样来讲，针对理论催化的计算，初始结构都是不太合理的因此一开始采纳很粗糙的优化（,）,很低的K点密度（Gamma）,不考虑自旋就能够够了，如此NSW〈60的设置就比较好其它参数能够默许通过第一轮优化，就能够够进入下一步细致的优化了就我的体会,，不考虑自旋,IBRI0N=2, 其它默许，NSW=100;跑完后能够设置IBRION=1,减小OPTIM （默以为，能够设置）继续优 化优化的时候让它自己闷头跑是不对的,常常看看中间进程,依照情形调剂优化参数是能够专 门好的提高优化速度那个时候,提交两个以上的任务排队是好的方式,一个在调整的时候, 下一个能够接着运行,可不能因为停下当前任务致使机械空闲。

不管结构优化仍是静态自洽,电子步的收敛也常常让新手头痛若是电子步不能在40步内 收敛,要么是参数设置的问题,要么是初始模型太糟糕（糟糕的不是一点点）静态自洽进程电子步不收敛一样是参数设置有问题那个时候，改变迭代算法（ALGO），提 高高斯展宽（SIGMA增加），设置自洽延迟（NELMDL）都是不错的方式关于大体系比较难 收敛的话，能够先调剂AMIN,BMIX跑十多步，取得电荷密度和波函数，再从头计算实在没 方法了，能够先放任它跑40步，没有收敛的迹象的话，停下来，取得电荷密度和波函数后 从头计算一样都能在 40 步内收敛关于离子弛豫进程，不调剂关系也不大开始两个离子步可能要跑满60步（默许的），后面 就会愈来愈快了总的说来，一样入门者，多看手册，多想多明白得，多上机实践总结，比较容易提高到一个 熟练操作工的水平若是要想做到“精准冲击”，做到能在问题始发的时候就立刻采取有效方法来解决，就需要 回归基础理论和计算方式上来了3）优化结果对初始结构和“优化途径”的依托原子吸附问题不大，可是小分子吸附，存在初始构型上的不同slab上水平放置，仍是垂 直放置，可能致使收敛结果上的不同依照H-K理论，理想情形下，优化取得的应该是全局 最小，但在数值计算的时候可能常常碰着不是全局最小的情形。

实际操作中发觉，多个不同初始结构优化收敛后在能量和结构上存在必然不同为了加速收敛速度，专门是关于表面 -分子吸附结构，初始放松约束，比如 EDIFF=1E-3，EDIFFG=-0.3,NSW=30 可能是专门好的设置可是下面的情形应当慎重：EDIFF=1E-3;EDIFFG=-0.1; !或更小NSW=500； !或更大电子步收敛约束较小，而离子步约束偏大，离子步数又很多，这种情形下，可能致使的结果 是结构弛豫到严峻未知的区间再在那个基础上提高约束来优化，可能确实是徒劳的了——结果不可逆转的偏向不正常的区 间好的做法，是对初始结构做比较松弛的约束，弛豫离子步NSW应该限制在一个较小的数值内EDIFF=lE-3的话，EDIFFG也最好是偏大一些，如而不是-0.1.如此能够在较少的步数内达 到初步收敛关于远离基态的初始结构，一开始在超级松弛的约束下跑假设干离子步，时刻上带来的益处 是专门大的关于100个原子的体系用vasp做Gamma点优化，若是一开始确实是正常优化 （）设置，开始十个离子步可能都要花上几个小时若是那个时候才发觉输入文件有错误， 那下午的时刻就白搭了，顺便带上晚上机械空转因此，我适应的做法，是在初始几步优化后，会用 xcrysden 检查一下 XDATCAR 中的数据， 用生成，然后看看弛豫进程是不是依照假想的那样。

后续进程跑完一个收敛进程，就再检查 一下如此这般，才安心的展开后续计算/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ////////////////////结构完全相同的、处于各类运动状态的、各自独立的系统的集合。

全称为统计系综系综是 用统计方式描述热力学系统的统计规律性时引入的一个大体概念；系综是统计理论的一种表 述方式；系综并非是实际的物体，组成系综的系统才是实际物体研究气体热运动性质和规律的初期统计理论是气体。