? ?其實(shí)好多朋友們對于突然被丟過來一個課題,去學(xué)習(xí)VASP是完全沒有概念的,例如什么是VASP?VASP是一個什么樣的軟件?(好多的同學(xué)們在找我?guī)兔幾g安裝過VASP之后最有趣的一句話是“您好!請問VASP這個軟件在哪里,我為什么找不到!”)如何使用VASP?用VASP到底去計(jì)算什么?等等等,那么我就來簡單的,特別小白通俗易懂的介紹一下這個貌似很是高深其實(shí)很好上手的維也納從頭算(VASP).
? ?一:首先要明白VASP是干啥的
? ? ? ??這里不去引用什么什么特別科學(xué)的字眼,VASP就是一款維也納大學(xué)研發(fā)的對于分子結(jié)構(gòu)等的第一性原理的計(jì)算軟件,它可以計(jì)算很多東西,在學(xué)習(xí)VASP之前一定一定要記住去多多多的看第一性計(jì)算原理的文章,看的時候要注意,第一性原理計(jì)算可以用很多軟件來進(jìn)行,先去看VASP即可,先認(rèn)識到VASP可以算一些什么,一般文章里的計(jì)算圖,這里舉一些簡單的圖片當(dāng)作示例。(如有侵權(quán),聯(lián)系刪除)。
? ?例如這兩張圖,看著還挺厲害的吧,左圖為能帶圖,右圖為電子密度圖,這些圖片并不是VASP生成的,是通過VASPKIT(國產(chǎn)之光,感謝各位老師)對VASP計(jì)算出的文件進(jìn)行數(shù)據(jù)提取,然后輸出可導(dǎo)出的文件,這樣就可以利用作圖軟件origin,visio等進(jìn)行作圖,文章里的種種圖片就可以美美的產(chǎn)出了(附一下VASPKIT的功能界面)。
這些大概就是科研論文利用VASP計(jì)算的基本流程,下面介紹,VASP軟件的工作環(huán)境。
二:VASP的工作環(huán)境
? ? ?它無法工作在咱們多數(shù)人用的系統(tǒng)Windows的,無論是幾代都不可以,它是工作在Linux系統(tǒng)的,目前主流的Linux系統(tǒng)用的最多的是Ubuntu和CentOS(程序員聚集地)。
這二者當(dāng)然都是可以安裝VASP的,至于安裝方法此處暫且不提,以后有時間就寫一點(diǎn),兩個系統(tǒng)都是有純終端界面(沒有圖像全是代碼)和圖形界面的,圖形界面相對比較友好,如果是純終端界面,那么還需要去學(xué)習(xí)一下具體的操作指令等等(之后會寫一篇VASP基本應(yīng)用的指令),并不是說咱們Windows就不可以用VASP了,這里可以安裝一個虛擬機(jī),然后映射上面這兩個系統(tǒng)然后進(jìn)行安裝VASP就行了,注意現(xiàn)在用的比較多的虛擬機(jī)應(yīng)該是VM了,Win10之前可以用老版本的VM,新版本的Win11必須用最新版,不然容易出現(xiàn)不兼容的情況,安裝VM過程全程斷網(wǎng),防止出錯。
三:和VASP配合使用的常見軟件
首先,要明白自己要計(jì)算的結(jié)構(gòu)從哪里來,一般用的最多的就是Materials Studio,可以對結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)胞,切面等等一系列操作,操作完畢后導(dǎo)出CIF格式如下圖操作
1、點(diǎn)擊左上角的File
2、點(diǎn)擊菜單里的Export,選擇下圖中的cif格式輸出
?3、下載Vesta軟件將cif文件拖入Vesta中
?4、點(diǎn)擊左上角的File文件,然后菜單選擇Export data,選擇輸出.vasp,POSCAR文件
至此等于VASP可以計(jì)算的POSCAR結(jié)構(gòu)文件正式生成,因?yàn)槊植⒉皇荘OSCAR,所以在上傳到Linux系統(tǒng)里時,要重命名,連后綴也不要,只命名為POSCAR文件。
四:VASP簡單結(jié)構(gòu)優(yōu)化(Ubuntu系統(tǒng)為例)
1、新建一個文件夾,將剛剛上述.vasp文件拖入進(jìn)去,這個時候可以看到,這個文件因?yàn)槲矣孟蛉湛h(yuǎn)程控制傳輸?shù)奈募?,?dǎo)致有限制(小鎖,可讀不可寫??無所謂,反正就是有限制)所以要先給他權(quán)限,在文件夾里右鍵打開終端輸入以下代碼,777后面有空格,這里改成你自己的文件名即可
sudo chmod 777 0000046760-conventional-cell.vasp
這里可以看到就已經(jīng)沒有限制了,是一個可讀可寫的文件了,然后重命名為POSCAR?見下圖
?2、然后要設(shè)置一個INCAR文件,這個文件是用來告訴VASP我們要計(jì)算什么,具體的參數(shù)可以根據(jù)我們需要的去調(diào)整,我給出一個簡單的INCAR文件僅供參考,里面的參數(shù)可以從很多文章里自行學(xué)習(xí),INCAR文件和POSCAR一樣,在Ubuntu里可以直接查看,是一個文本文件,可以復(fù)制POSCAR,把里面刪干凈,再復(fù)制下面參數(shù)進(jìn)去,更改名字為INCAR,和POSCAR放在一個文件夾即可。見下圖
SYSTEM = OPT
PREC = Accurate
ENCUT = 500
EDIFF = 1e-7
IBRION = 2
ISIF = 2
NSW = 500
GGA = PE
ISMEAR = 0
SIGMA = 0.05
POTIM = 0.5
EDIFFG = -1e-2
NPAR = 8
NELM = 100
IVDW=11
??
3、進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)算還缺少兩個文件一個是贗勢POTCAR和KPOINTS文件,這里我們用VASPKIT進(jìn)行寫取(前提安裝好了)?,右鍵打開終端輸入vaspkit,緊接著輸入102,再輸入2,最后根據(jù)精度和服務(wù)器運(yùn)算能力選擇精度我選的是0.04見下圖操作
?見上圖四四個文件就已經(jīng)生成完畢了,VASP優(yōu)化計(jì)算所需的文件就都準(zhǔn)備好了。
4、提交任務(wù),進(jìn)行計(jì)算即可,ubuntu一般根據(jù)自己的服務(wù)器線程數(shù)利用mpirun進(jìn)行提交代碼如下(在文件夾打開終端進(jìn)行輸入)
mpirun -np 88 vasp_std
我的服務(wù)器是88線程的,所以要根據(jù)自己的實(shí)際線程數(shù)去改變
5、等待任務(wù)結(jié)束,會生成很多的文件,其中CONTCAR便是優(yōu)化后的結(jié)構(gòu),再導(dǎo)出到Vesta里就可以查看,同樣的如果需要用MS查看,那就用Vesta輸出cif文件,Materials Studio就可以查看了。文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-491852.html
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到了這里,關(guān)于VASP新手入門,對于VASP以及Linux系統(tǒng)初學(xué)者的福音~(附VASP簡單結(jié)構(gòu)優(yōu)化的詳細(xì)過程)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容,請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章,希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)!