2015源资培训班-VASP上机练习讲解(几何结构优化-晶体)

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1、VASP上机练习讲解几何结构优化（晶胞）Si优化晶格参数22.Si晶胞晶胞通常具有对称性，在优化晶胞时，我们建议的做法：1.降低其对称性至P12.采用单胞进行优化（采用单胞优化比采用原胞优化得到的结构更规整）a)优化晶胞的晶格参数b)弛豫晶胞中原子的位置3.如需切面，建议再次提升优化过的晶胞的对称性，采用有对称性的晶胞进行切面，切出的表面体系会小一些。如果要选择实验中获得的晶格常数，则不需要对晶格参数进行优化，只要根据已知晶格参数和原子位置创建晶胞结构，再弛豫原子（ISIF=2）即可。32.Si晶胞•通过计算优化晶格参数（ISIF=3）：–直接优化：采用较高精度（cutoff和k点）及I

2、SIF=3对晶格参数进行优化。同时，将晶胞中的原子位置固定不变，只允许晶胞的形状和体积发生改变。优化之后还可以再提高精度进行测试：比如，第一次优化采用k点为7×7×7，接着将k点由7×7×7升至13×13×13，POSCAR采用7×7×7优化得到的结构CONTCAR，再次进行优化。直到优化后的晶格参数变化值小于晶格参数绝对值的1%（经验值，根据自己课题的要求自行确定精度）时，则可结束优化。–状态方程：采用不同晶格常数创建不同的POSCAR，采用同一精度进行优化，最后绘制Etotal-Volume曲线，得到最低总能量对应的晶格常数。注：优化晶格参数的方法说法不一。需要明确的是，晶格参数优化

3、的目的是为得到与实验中更匹配的晶胞结构，进而获得更复杂的结构或预测其他理化性质，因此采用什么精度，采用什么方法需要根据您的体系和计算目的来选择。42.Si晶胞MedeA创建模型：FileOpenFilefromDisk选择MedeA自带的结构目录C:/MD/Structures/Elements中的Si.sci打开结构右键EditCell晶格常数：a=b=c=5.41863α=β=γ=9052.Si晶胞MedeA创建模型：右键EditSymmetryLowersymmetrytoP1OK生成没有对称性的结构FileExportSi-P1.cifcif文件62.Si晶

4、胞优化晶胞流程：第一步：优化晶格参数（Fix原子，晶胞大小和形状改变，ISIF=3）1）7x7x72）13x13x13第二步：弛豫离子位置（晶胞大小和形状不变，弛豫原子，ISIF=2）72.Si晶胞创建输入文件：POSCAR、INCAR、KPOINTS、POTCAR确定自己在vasp2015文件夹创建Si文件夹mkdirSi-7x7x7准备输入文件和cpINCAR.bakSi-7x7x7/INCARvasp.pbs脚本cpPOSCAR.bakSi-7x7x7/POSCARcpKPOINTS.bakSi-7x7x7/KPOINTScpvasp.pbsSi-7x7x7cpPAW/Si/POT

5、CARSi-7x7x7POTCAR只含有Si一个元素的贋势文件，所以采用cp命令将Si的POTCAR复制过来即可。而不采用cat命令。82.Si晶胞创建输入文件：POSCAR、INCAR、KPOINTS、POTCAR1）POSCAR晶格参数部分修改为5.41863原子个数改为8添加Selectivedynamics，用于设置选择性固定原子原子坐标按照cif文件中修改在每行原子坐标后边添加FFF，意思为对应原子在xyz三个方向上都固定。92.Si晶胞创建输入文件：POSCAR、INCAR、KPOINTS、POTCAR2）KPOINTS3）INCAR晶格参数优化SYSTEM=SiK

6、点7x7x7ISIF=3ENCUT=320eVISMEAR=0102.Si晶胞查看输出文件：OUTCARShift+g到OUTCAR底部、Ctrl+b往上翻页优化后的晶格参数优化后的体系能量112.Si晶胞查看优化后的结构：MedeA读取CONTCAR采用Xmanager的sftp回传此job的重要文件（INCAR、POSCAR、POTCAR、KPOINTS、CONTCAR、OUTCAR）采用MedeA打开CONTCAR，查看新的晶格参数122.Si晶胞优化晶胞流程：第一步：优化晶格参数（Fix原子，晶胞大小和形状改变，ISIF=3）1）7x7x72）13x13x13第二步：弛豫离子位置

7、（晶胞大小和形状不变，弛豫原子，ISIF=2）132.Si晶胞采用优化好的结构，13x13x13的k点继续优化Si晶胞确定自己在vasp2015文件夹cp-rSi-7x7x7Si-13x13x13cdSi-13x13x13cpCONTCARPOSCARviKPOINTS（13x13x13）qsubvasp.pbsviOUTCAR对比7x7x7结果，晶格参数不变，晶格参数优化结束。142.Si晶胞优化晶胞流程：第一步：优化晶格参数（F