Learn VASP The Hard Way (Ex32): Bulk的单点计算

2017-08-30

Ex32 Bulk的单点计算

Fe 单胞

 



我们学习完了气相分子的相关计算后,下一步就是块体计算了,这也是VASP的强项所在,但块体的计算与气体分子的非常类似,如果前面掌握好了,后面的计算对你来说也就是轻而易举的事情了。

 

这一节我们开始中级篇的学习,首先是Bulk的单点计算(以Fe的单胞为例)。需要大家初步了解Material Studio和VESTA这两款软件,MS下载链接:http://pan.baidu.com/s/1i5or3ZR   对于这款软件怎么安装,大师兄就不指导了,网上全是相关的资料。本节默认大家已经安装好MS软件,并且可以打开界面。VESTA下载官网:http://jp-minerals.org/vesta/en/download.html , 下载后解压,直接打开就可以用了。(只去官网下载,网上乱七八糟的版本不要去管!!!)

 

注意:很多人问VESTA的使用说明,官网有,网上也有很多相关资料!这个问题需要你自己去主动解决,请不要在群里再问了!

 



模型

 

1.1 课题的第一个难点

 

模型的选择,计算的准确性,以及结果分析的合理性,这是一个课题是否成功的三个最主要的因素。Bulk的计算很简单,难点在于Bulk模型的获取。这也是一个课题最难的部分之一。很多人在计算的时候,模型不对,基本上这个课题就被一棍子打死了。这里大师兄提醒大家的是:模型,模型,模型!!!在进入计算的时候,一定要确保模型的合理性与正确性。这是计算中的第一个坎!

 



1.2 MS搭建Fe单胞的模型

 

A) 左上角file—> newproject,输入Fe,点OK;

B) file—> import—> Structures—>metals—>pure-metals—>找到Fe,选择打开即可;

C) file—>export—>选择cif格式 (此时导出的是Fe的单胞,conventional cell)

 

1.3 MS导出Fe原胞的模型:

A)和B)步骤与前面一样,

C) Build —> Symmetry—> 选择primitive cell

D) file—>export—>选择cif格式 (此时导出的是Fe的原胞,primitive cell)

 

1.4 VESTA 转换成VASP的格式

a) 打开VESTA软件,file—>open—>选择之前保存的cif文件

b) file—> export data —>保存类型选择VASP

c) 将保存的文件重新命名成POSCAR即可

 

1.5 需要掌握的知识:

a) 晶体学相关的基本知识,什么是primitivecell,什么是conventional cell?

b) MS和VESTA的基本操作

 

1.6 需要注意的部分(其他转换方法):

a)可以使用openbabel转换:http://openbabel.org/wiki/Main_Page

b)可以使用MS生成的.cell文件转化,可以根据POSCAR的格式手动复制,也可以通过脚本,(QQ群中有物理老师的脚本,大家自行下载)

c)或者通过其他脚本进行转化,例如VTST中的cif2pos.pl http://theoryNaN.utexas.edu/vtsttools/scripts.html  

 



2 VASP计算文件的准备

 

2.1 准备好INCAR文件:

A)Fe带有磁性,ISPIN和MAGMOM需要设置

B)Fe是金属, ISMEAR=1, SIGMA=0.1

C)ENCUT=450, 统一起来,后面可能还需要计算其他元素,450是一个很安全的选择。

D)EDIFF控制电子步收敛的精度



2.2 准备KPOINTS文件:(以晶胞为例)

a=b=c=2.8664 Å 

根据前面的经验,我们可以设置11x11x11的KPOINTS(Gamma)

 

Learn VASP The Hard Way (Ex19



2.3 准备好与POSCAR对应的POTCAR文件

 

见前面Ex 30 讲的相关脚本:Learn VASP The Hard Way (Ex30

 

2.4 准备提交任务的脚本

 

这个每个课题组不一样,就不介绍了。不会的话,找老板或者组里的师兄师姐帮忙。

 



提交任务

 

3.1 提交任务之前,再次检查一遍我们的所有输入文件,确保无误;

3.2 提交任务进行计算

3.3 大师兄的计算已经压缩放到百度网盘了,大家计算完毕后,与大师兄的进行对比。链接:http://pan.baidu.com/s/1eRQHaX8

 



扩展练习

 

4.1 分析Fe体相的磁矩,并查找实验值;

4.2 复习之前O2分子的相关计算,分析实验结果;

4.3 怎么在OUTCAR中查看磁矩等相关信息? (VASP 哪一个参数?)

4.4 复习晶体学的相关知识

4.5 学会MS,VESTA的基本练习

4.6 掌握2种以上通过MS获取POSCAR的方法。

 



总结

 

本节的计算我们需要掌握一定的晶体学基础知识,基本的MS和VESTA操作,计算过程和O2分子的例子极为相似,大家在学习的时候,可以将这两部分相互结合。本节我们采用的Fe单胞的例子,计算本身不难。难点在于自己课题中模型的选取。



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