VASP软件介绍解读课件

First-principleselectronicstructurecalculations

简介基本任务输入文件输出文件程序举例操作界面First-principleselectronicst1简介—VASP是什么全称ViennaAb-initoSimulationPackage是一个采用平面波赝势(或缀加投影波)方法进行从头模拟的软件包。是目前材料模拟和计算材料科学研究中非常流行的商用软件之一。简介—VASP是什么2基本任务crystalstructure晶体结构基本性质计算

ElectronicStructureMagneticproperties

OptimizeparametersStructuralrelaxationbasiccharactersofsurfacesystem表面体系的基本性质的计算......基本任务crystalstructure晶体结构基本性质3POTCARKPOINTSPOSCARINCAR输入文件pseudopotentailfile（赝势文件，软件本身具有，用时选择合理的即可）Brillouinzonesampling（k点取样设置文件）structuraldata（描述体系结构的文件）steeringparameters（计算控制参数文件）POTCAR输入文件pseudopotentailfile4INCAR输入文件：设置程序控制参数的值

System、ISTART、ENCUT、NELM、EDIFF、EDIFFG、GGA、NPAR、NSW、IBRION、ISIF、ISYM、LWAVE、LCHARG等例：静态计算(计算总能和自洽的电荷密度)时经验推荐自己手动设置ENCUT,SYSTEM,ISTART,ICHARG,ISMEAR,EDIFF,PREC等的值。SYSTEM=SiliconENCUT=350ISTART=0ICHARG=2ISMEAR=-5EDIFF=1E-5PREC=Accurate设置标题，以说明所计算的体系设置平面波切断动能(不采用默认值)说明这次计算是一次全新的计算按体系中的原子构造初始的原子密度采用四面体方法电子迭代的收敛标准是1E-5精度为Accurate可以在一行设置多个关键词（即参数）的值，但是每个关键值之间用分号(;)隔开。如ISMEAR=0;SIGMA=0.2。当想不用INCAR中某个关键词的值时，在该行前面加上井号(#)注释掉，如#ISMEAR=0;SIGMA=0.2INCAR输入文件：设置程序控制参数的值System、I5POSCAR输入文件：描述体系结构例:SiC体系的POSCAR文件CubicSiC3.570.00.00.011Direct0.000.000.005设置体系的名称晶格常数或缩放系数原胞(或晶胞)的基矢每类原子的个数确定按何种坐标来写原子位置第一个坐标第二个坐标POSCAR输入文件：描述体系结构例:SiC体系的POSCA6VASP软件介绍解读课件7VASP软件介绍解读课件8VASP软件介绍解读课件9VASP软件介绍解读课件10VASP软件介绍解读课件11VASP软件介绍解读课件12VASP软件介绍解读课件13VASP软件介绍解读课件14VASP软件介绍解读课件15VASP软件介绍解读课件16VASP软件介绍解读课件17TiO2_anatase.cell隐藏文件TiO2_anatase.cell18VASP软件介绍解读课件19命名为TiO2缩放倍数为1基矢体系中有8个氧原子，4和钛原子各个原子的坐标命名为TiO2缩放倍数为1基矢体系中有8个氧原子，4和钛原子20按普通格式手动输入各个k点(推荐用在计算能带时)k-pointsenteredmanually5Reciprocal0.5000.0000.5001.000.4750.0000.4751.000.4500.0000.4501.000.4250.0000.4251.000.4000.0000.4001.00标题或注释行，无特别意义K点的数目以字母R开头表示k点是按倒格子坐标系前三个数是k点的坐标，最后一个数是相应k点的权重(下面共5个k点)KPOINTS输入文件:控制K点的选取方式程序自动产生K点（最常用的，定义网格取样大小）Automaticgenetation0Monkorst-Pack990.00.00.0注释行自动产生K点，这一行必须设为0Monhkorst-Pack方法产生K点在各个基矢方向上分割基矢的点数是否移动网格点以及移动多少（这里不移动）按普通格式手动输入各个k点(推荐用在计算能带时)k-poin21POTCAR输入文件:赝势文件Si的一种势函数的部分内容USSi4.00000000000000000parametersfromPSCTRare:VRHFIN=Si:s2p2LEXCH=CAEATOM=115.7612eV,8.5082RyGGA=-1.4125-1.4408.0293-.9884eVTITEL=USSiLULTRA=TuseultrasoftPP?IUNSCR=1unscreen:0-lin1-nonlin2-noRPACOR=1.580partialcoreradiusPOMASS=28.085;ZVAL=4.000massandvalenzRCORE=2.480outmostcutoffradiusRWIGS=2.480;RWIGS=1.312wigner-seitzradius(auA)ENMAX=150.544;ENMIN=112.908eVEAUG=241.945…………

POTCAR输入文件:赝势文件Si的一种势函数的部分内容22输出文件OUTCAR:最主要的输出文件DOSCAR:电子态密度文件EIGENVAL:本征值文件OSZICAR:每次迭代或原子迟豫(或MD)的信息CHG和CHGCAR:电荷密度文件WAVECAR:波函数文件CONTCAR:原子迟豫或MD后的体系结构文件IBZKPT:布里渊区中的k点PCDAT:对关联函数XDATCAR:在MD时,原子位置变化的跟踪文件PROCAR和PROOUT:波函数投影或分解的文件LOCPOT:总的局域势ELFCAR:电子局域函数输出文件OUTCAR:最主要的输出文件23程序举例用VASP求TiO2的电子态密度和能带，分如下几步:

(1).生成4个输入文件:POSCAR、POTCAR、INCAR、KPOINTS(2).优化晶格参数,求出能量最低所对应的晶格参数；(3).固定晶格常数静态计算，得到后面计算要用到的电荷密度；(4).静态计算之后，固定电荷密度,分别做非自洽的能带和态密度计算；(5).从输出文件EIGENVAL、DOSCAR中提取数据,画图。程序举例用VASP求TiO2的电子态密度和能带，分如下几步:24(1).生成4个输入文件:POSCAR

POTCAR

KPOINTSINCARSYSTEM=TiO2PREC=AccurateNSW=200ENCUT=400ISTART=0ICHARG=2IBRION=1ISIF=3EDIFFG=-0.01ADDGRID=.True.ISMEAR=0SIGMA=0.1K-Points0MonkhorstPack444000VASP提供的各种POTCARTiO21.000000000000003.7760000000000000.0000000000000000.0000000000000000.0000000000000003.7760000000000000.0000000000000000.0000000000000000.0000000000000009.48600000000000184Direct0.00000000000000000.00000000000000000.20800000000000000.50000000000000000.50000000000000000.70800000000000000.00000000000000000.50000000000000000.45800000000000000.50000000000000000.00000000000000000.95800000000000000.50000000000000000.00000000000000000.54200000000000000.00000000000000000.50000000000000000.04200000000000000.50000000000000000.50000000000000000.29200000000000000.00000000000000000.0000000000000000-0.20800000000000000.00000000000000000.00000000000000000.00000000000000000.50000000000000000.50000000000000000.50000000000000000.00000000000000000.50000000000000000.25000000000000000.50000000000000000.00000000000000000.7500000000000000(1).生成4个输入文件:POSCARPOTCAR25(2).优化晶格参数运行VASP，从输出文件CONTCAR中查看优化之后的晶格常数。(2).优化晶格参数运行VASP，从输出文件CONTCA26（3）固定晶格常数静态计算，得到后面计算要用到的电荷密度。SYSTEM=TiO2PREC=AccurateNSW=0ENCUT=400ISTART=0ICHARG=2IBRION=-1ISMEAR=0SIGMA=0.10#ISIF=2IALGO=48K-Points0MonkhorstPack444000VASP提供的各种POTCARTiO21.000000000000003.78451013422594020.00000000000000000.00000000000000000.00000000000000003.78451013422594020.00000000000000000.00000000000000000.00000000000000009.518838639634026384Direct0.00000000000000000.00000000000000000.20895858998164850.50000000000000000.50000000000000000.70895858998164860.00000000000000000.50000000000000000.45895858998164850.50000000000000000.00000000000000000.95895858998164860.50000000000000000.00000000000000000.54104141001835140.00000000000000000.50000000000000000.04104141001835140.50000000000000000.50000000000000000.29104141001835150.00000000000000000.00000000000000000.79104141001835140.00000000000000000.00000000000000000.00000000000000000.50000000000000000.50000000000000000.50000000000000000.00000000000000000.50000000000000000.25000000000000000.50000000000000000.00000000000000000.7500000000000000将CONTCAR中得到的数据拷贝到POSCAR中（3）固定晶格常数静态计算，得到后面计算要用到的电荷密度。S27(4).静态计算之后，进行能带计算SYSTEM=TiO2PREC=AccurateNSW=0ENCUT=400ISTART=1ICHARG=11#IBRION=-1#ISMEAR=-5#ISIF=3IALGO=48NELMDL=-5ISPIN=2NELMDL=-5k-pointsalonghighsymmetrylines5252626Line-moderec0.0000.0000.000!gamma0.0000.5000.000!X0.0000.5000.000!X0.0000.5000.500!R0.0000.5000.500!R0.0000.0000.500!Z0.0000.0000.500!Z0.0000.0000.000!gamma0.0000.0000.000!gamma0.5000.5000.000!M0.5000.5000.000!M0.5000.5000.500!A0.5000.5000.500!A0.0000.0000.500!ZVASP提供的各种POTCAR(4).静态计算之后，进行能带计算SYSTEM=TiO28运行VASP,从输出文件EIGENVAL中提出数据作图计算得到的能带图运行VASP,从输出文件EIGENVAL中提出数据作图计算得29(4).静态计算之后，同时进行态密度计算SYSTEM=TiO2PREC=AccurateNSW=0ENCUT=400ISTART=1ICHARG=11#IBRION=-1ISMEAR=0SIGMA=0.1#ISIF=2IALGO=48NPAR=1LORBIT=10NELMDL=-5K-Points0MonkhorstPack888000VASP提供的各种POTCAR(4).静态计算之后，同时进行态密度计算SYSTEM=30运行VASP,从输出文件DOSCAR中提出数据作出总态密度和分态密度图运行VASP,从输出文件DOSCAR中提出数据作出总态密度和31WinSCP和putty软件操作说明WinSCP和putty软件操作说明32WinSCPSCP是安全copy协议的意思。SafetycopyprotocolwinSCP是一个实现了这个协议的windowsexe程序。就像FlashFXP和FTP的关系一样。将软件拷贝在自己电脑上，无须安装，直接双击图示的快捷方式即可

WinSCPSCP是安全copy协议的意思。33!用户名：class密码：vasp2011写好上面标注的内容后点login进入打开后的界面!用户名：class写好上面标注的内容后点login进入打34进入后的界面，左侧为自己电脑windows，右侧为linux下内容分别双击进入自己姓名对应的文件夹里进入后的界面，左侧为自己电脑windows，右侧为linux351）以”01gaoxiao”为例，进入之后的界面如图；加深标记的INCAR、KPOINTS、POSCAR是需要自己写的三个输入文件；2）双击即可打开文件进行写入。3）写完3个输入文件保存即可。1）以”01gaoxiao”为例，进入之后的界面如图；加深标36

前面的部分是输入文件的书写过程，写好输入文件之后需要使用putty软件提交任务，下面主要讲解如何提交任务和几个常用的命令。前面的部分是输入文件的书写过程，写好输入37Putty——远程登录工具Putty是一个免费的、Windows32平台下的telnet、rlogin和ssh客户端，但是功能丝毫不逊色于商业的telnet类工具。用它来远程管理Linux十分好用。其主要优点如下：◆完全免费;◆在Windows9x/NT/2000下运行的都非常好;◆全面支持ssh1和ssh2；◆绿色软件，无需安装，下载后在桌面建个快捷方式即可使用；◆体积很小，操作简单，所有的操作都在一个控制面板中实现。Putty——远程登录工具Putty是一个免费的、Win38使用方法和WinSCP一样，无须安装，直接将文件夹拷贝到自己电脑上，双击图示的快捷方式即可打开。注意：Putty中，选中即为复制，右击即为粘贴，和windows下不同！使用方法和WinSCP一样，无须安装，直接将文件夹拷贝到自己39ls/查看某目录下的文件cd/改变当前目录cd../格式则退回到上一级目录。

cp/拷贝文件rm/删除文件或目录man/查看某命令相关用法mv/移走目录或改文件名cat/显示某个文件的内容Linux下常用命令PBS提交作业用到的命令qsub—用于提交作业脚本qstat—用于查询作业状态信息qstat–n—列出分配给此作业的结点

qdel—用于删除已提交的作业ls/查看某目录下的文件Linux下常用命令PBS提40VASP软件介绍解读课件41填写好以上标记的几项后打开即可。填写好以上标记的几项42!用户名：class密码：vasp2011!用户名：class43vasp20111)输入用户名2)回车3)输入密码4)回车vasp20111)输入用户名2)回车44ls命令：用于查看当前所在的目录下有哪些输入文件使用方法：输入ls，回车ls命令：用于查看当前所在的目录下有哪些输入文件45cd命令：用于进入当前目录下的某个文件夹使用方法：输入cd+空格+要进入的文件夹名称，如：cd01gaoxiaocd命令：用于进入当前目录下的某个文件夹46VASP软件介绍解读课件47提交作业的命令：qsub空格pbs，回车即可如图所示提交作业的命令：qsub空格pbs，回车即可48qsubpbs提交作业之后，系统会自动分配给一个作业号如下图的3729.qsubpbs提交作业之后，系统会自动分配给一个作业号49qdel：删除作业命令

使用方法：qdel空格+作业号

如：qdel3279.qdel：删除作业命令

使用方法：qdel空格+作业号

如：50qstat命令：查看作业的状态使用方法：输入qstat后回车即可qstat命令：查看作业的状态51qstat命令qstat之后，查看S下面对应的状态：若为R，则表示作业正常运行，若为Q，则表示机器被占满，任务正等待运行，稍等即可。若qstat之后看不到自己的作业，则有两种情况：1）作业已经计算完毕；2）作业出错，回去检查输入文件是否有错误，可以参考out文件中的输出内容来判断。qstat命令qstat之后，查看S下面对应的状态：52保存文件直接在WinSCP中单击选中要保存的文件，将其拖拽到左侧windows下的目录中，在弹出的对话框中选择copy即可，之后就能在自己电脑上相应的目录下找到该文件了。保存文件53VASP软件介绍解读课件54Thankyou

Thankyou55First-principleselectronicstructurecalculations

简介基本任务输入文件输出文件程序举例操作界面First-principleselectronicst56简介—VASP是什么全称ViennaAb-initoSimulationPackage是一个采用平面波赝势(或缀加投影波)方法进行从头模拟的软件包。是目前材料模拟和计算材料科学研究中非常流行的商用软件之一。简介—VASP是什么57基本任务crystalstructure晶体结构基本性质计算

ElectronicStructureMagneticproperties

OptimizeparametersStructuralrelaxationbasiccharactersofsurfacesystem表面体系的基本性质的计算......基本任务crystalstructure晶体结构基本性质58POTCARKPOINTSPOSCARINCAR输入文件pseudopotentailfile（赝势文件，软件本身具有，用时选择合理的即可）Brillouinzonesampling（k点取样设置文件）structuraldata（描述体系结构的文件）steeringparameters（计算控制参数文件）POTCAR输入文件pseudopotentailfile59INCAR输入文件：设置程序控制参数的值

System、ISTART、ENCUT、NELM、EDIFF、EDIFFG、GGA、NPAR、NSW、IBRION、ISIF、ISYM、LWAVE、LCHARG等例：静态计算(计算总能和自洽的电荷密度)时经验推荐自己手动设置ENCUT,SYSTEM,ISTART,ICHARG,ISMEAR,EDIFF,PREC等的值。SYSTEM=SiliconENCUT=350ISTART=0ICHARG=2ISMEAR=-5EDIFF=1E-5PREC=Accurate设置标题，以说明所计算的体系设置平面波切断动能(不采用默认值)说明这次计算是一次全新的计算按体系中的原子构造初始的原子密度采用四面体方法电子迭代的收敛标准是1E-5精度为Accurate可以在一行设置多个关键词（即参数）的值，但是每个关键值之间用分号(;)隔开。如ISMEAR=0;SIGMA=0.2。当想不用INCAR中某个关键词的值时，在该行前面加上井号(#)注释掉，如#ISMEAR=0;SIGMA=0.2INCAR输入文件：设置程序控制参数的值System、I60POSCAR输入文件：描述体系结构例:SiC体系的POSCAR文件CubicSiC3.570.00.00.011Direct0.000.000.005设置体系的名称晶格常数或缩放系数原胞(或晶胞)的基矢每类原子的个数确定按何种坐标来写原子位置第一个坐标第二个坐标POSCAR输入文件：描述体系结构例:SiC体系的POSCA61VASP软件介绍解读课件62VASP软件介绍解读课件63VASP软件介绍解读课件64VASP软件介绍解读课件65VASP软件介绍解读课件66VASP软件介绍解读课件67VASP软件介绍解读课件68VASP软件介绍解读课件69VASP软件介绍解读课件70VASP软件介绍解读课件71VASP软件介绍解读课件72TiO2_anatase.cell隐藏文件TiO2_anatase.cell73VASP软件介绍解读课件74命名为TiO2缩放倍数为1基矢体系中有8个氧原子，4和钛原子各个原子的坐标命名为TiO2缩放倍数为1基矢体系中有8个氧原子，4和钛原子75按普通格式手动输入各个k点(推荐用在计算能带时)k-pointsenteredmanually5Reciprocal0.5000.0000.5001.000.4750.0000.4751.000.4500.0000.4501.000.4250.0000.4251.000.4000.0000.4001.00标题或注释行，无特别意义K点的数目以字母R开头表示k点是按倒格子坐标系前三个数是k点的坐标，最后一个数是相应k点的权重(下面共5个k点)KPOINTS输入文件:控制K点的选取方式程序自动产生K点（最常用的，定义网格取样大小）Automaticgenetation0Monkorst-Pack990.00.00.0注释行自动产生K点，这一行必须设为0Monhkorst-Pack方法产生K点在各个基矢方向上分割基矢的点数是否移动网格点以及移动多少（这里不移动）按普通格式手动输入各个k点(推荐用在计算能带时)k-poin76POTCAR输入文件:赝势文件Si的一种势函数的部分内容USSi4.00000000000000000parametersfromPSCTRare:VRHFIN=Si:s2p2LEXCH=CAEATOM=115.7612eV,8.5082RyGGA=-1.4125-1.4408.0293-.9884eVTITEL=USSiLULTRA=TuseultrasoftPP?IUNSCR=1unscreen:0-lin1-nonlin2-noRPACOR=1.580partialcoreradiusPOMASS=28.085;ZVAL=4.000massandvalenzRCORE=2.480outmostcutoffradiusRWIGS=2.480;RWIGS=1.312wigner-seitzradius(auA)ENMAX=150.544;ENMIN=112.908eVEAUG=241.945…………

POTCAR输入文件:赝势文件Si的一种势函数的部分内容77输出文件OUTCAR:最主要的输出文件DOSCAR:电子态密度文件EIGENVAL:本征值文件OSZICAR:每次迭代或原子迟豫(或MD)的信息CHG和CHGCAR:电荷密度文件WAVECAR:波函数文件CONTCAR:原子迟豫或MD后的体系结构文件IBZKPT:布里渊区中的k点PCDAT:对关联函数XDATCAR:在MD时,原子位置变化的跟踪文件PROCAR和PROOUT:波函数投影或分解的文件LOCPOT:总的局域势ELFCAR:电子局域函数输出文件OUTCAR:最主要的输出文件78程序举例用VASP求TiO2的电子态密度和能带，分如下几步:

(1).生成4个输入文件:POSCAR、POTCAR、INCAR、KPOINTS(2).优化晶格参数,求出能量最低所对应的晶格参数；(3).固定晶格常数静态计算，得到后面计算要用到的电荷密度；(4).静态计算之后，固定电荷密度,分别做非自洽的能带和态密度计算；(5).从输出文件EIGENVAL、DOSCAR中提取数据,画图。程序举例用VASP求TiO2的电子态密度和能带，分如下几步:79(1).生成4个输入文件:POSCAR

POTCAR

KPOINTSINCARSYSTEM=TiO2PREC=AccurateNSW=200ENCUT=400ISTART=0ICHARG=2IBRION=1ISIF=3EDIFFG=-0.01ADDGRID=.True.ISMEAR=0SIGMA=0.1K-Points0MonkhorstPack444000VASP提供的各种POTCARTiO21.000000000000003.7760000000000000.0000000000000000.0000000000000000.0000000000000003.7760000000000000.0000000000000000.0000000000000000.0000000000000009.48600000000000184Direct0.00000000000000000.00000000000000000.20800000000000000.50000000000000000.50000000000000000.70800000000000000.00000000000000000.50000000000000000.45800000000000000.50000000000000000.00000000000000000.95800000000000000.50000000000000000.00000000000000000.54200000000000000.00000000000000000.50000000000000000.04200000000000000.50000000000000000.50000000000000000.29200000000000000.00000000000000000.0000000000000000-0.20800000000000000.00000000000000000.00000000000000000.00000000000000000.50000000000000000.50000000000000000.50000000000000000.00000000000000000.50000000000000000.25000000000000000.50000000000000000.00000000000000000.7500000000000000(1).生成4个输入文件:POSCARPOTCAR80(2).优化晶格参数运行VASP，从输出文件CONTCAR中查看优化之后的晶格常数。(2).优化晶格参数运行VASP，从输出文件CONTCA81（3）固定晶格常数静态计算，得到后面计算要用到的电荷密度。SYSTEM=TiO2PREC=AccurateNSW=0ENCUT=400ISTART=0ICHARG=2IBRION=-1ISMEAR=0SIGMA=0.10#ISIF=2IALGO=48K-Points0MonkhorstPack444000VASP提供的各种POTCARTiO21.000000000000003.78451013422594020.00000000000000000.00000000000000000.00000000000000003.78451013422594020.00000000000000000.00000000000000000.00000000000000009.518838639634026384Direct0.00000000000000000.00000000000000000.20895858998164850.50000000000000000.50000000000000000.70895858998164860.00000000000000000.50000000000000000.45895858998164850.50000000000000000.00000000000000000.95895858998164860.50000000000000000.00000000000000000.54104141001835140.00000000000000000.50000000000000000.04104141001835140.50000000000000000.50000000000000000.29104141001835150.00000000000000000.00000000000000000.79104141001835140.00000000000000000.00000000000000000.00000000000000000.50000000000000000.50000000000000000.50000000000000000.00000000000000000.50000000000000000.25000000000000000.50000000000000000.00000000000000000.7500000000000000将CONTCAR中得到的数据拷贝到POSCAR中（3）固定晶格常数静态计算，得到后面计算要用到的电荷密度。S82(4).静态计算之后，进行能带计算SYSTEM=TiO2PREC=AccurateNSW=0ENCUT=400ISTART=1ICHARG=11#IBRION=-1#ISMEAR=-5#ISIF=3IALGO=48NELMDL=-5ISPIN=2NELMDL=-5k-pointsalonghighsymmetrylines5252626Line-moderec0.0000.0000.000!gamma0.0000.5000.000!X0.0000.5000.000!X0.0000.5000.500!R0.0000.5000.500!R0.0000.0000.500!Z0.0000.0000.500!Z0.0000.0000.000!gamma0.0000.0000.000!gamma0.5000.5000.000!M0.5000.5000.000!M0.5000.5000.500!A0.5000.5000.500!A0.0000.0000.500!ZVASP提供的各种POTCAR(4).静态计算之后，进行能带计算SYSTEM=TiO83运行VASP,从输出文件EIGENVAL中提出数据作图计算得到的能带图运行VASP,从输出文件EIGENVAL中提出数据作图计算得84(4).静态计算之后，同时进行态密度计算SYSTEM=TiO2PREC=AccurateNSW=0ENCUT=400ISTART=1ICHARG=11#IBRION=-1ISMEAR=0SIGMA=0.1#ISIF=2IALGO=48NPAR=1LORBIT=10NELMDL=-5K-Points0MonkhorstPack888000VASP提供的各种POTCAR(4).静态计算之后，同时进行态密度计算SYSTEM=85运行VASP,从输出文件DOSCAR中提出数据作出总态密度和分态密度图运行VASP,从输出文件DOSCAR中提出数据作出总态密度和86WinSCP和putty软件操作说明WinSCP和putty软件操作说明87WinSCPSCP是安全copy协议的意思。SafetycopyprotocolwinSCP是一个实现了这个协议的windowsexe程序。就像FlashFXP和FTP的关系一样。将软件拷贝在自己电脑上，无须安装，直接双击图示的快捷方式即可

WinSCPSCP是安全copy协议的意思。88!用户名：class密码：vasp2011写好上面标注的内容后点login进入打开后的界面!用户名：class写好上面标注的内容