Learn VASP The Hard Way (Ex43):p(1x1) Cu(111)的单点计算

2017-10-01


Ex43 p(1x1) Cu(111)的单点计算

 



回顾下上一节的内容,开始主要简单介绍了一下Slab模型,具体的大家去看推荐的参考书!计算部分我们做了以下几个方面的操作:


1  CuBulk计算,获取了稳定体相结构,晶胞参数;

2  将结果导入MaterialStudio, 并切(111)

3  将切出来的Cu(111) 面转换成POSCAR格式。

 

因此,VASP的四个输入文件,我们已经有了POSCAR,和POTCAR,下面我们复习下POSCAR,INCARKPOINTS的准备工作, 然后进行单点计算。

 



1 Cu(111) slab 模型(POSCAR)的制作流程(复习一下)

 

ABulk计算结束后,将CONTCARVESTA转换为cif文件,然后MS导入。

BBuild –> Symmetry–> primitive cell

CBuild –> surfaces--> cleave surface





DBuild –> Crystals--> Build Vaccum Slab 真空层选择15Å,


E)导出为cif,通过VESTA转化为POSCAR格式,如下:




前面的操作,我们生成的为 p(1x1) Cu(111)面,p是Primitive的简称,如果你不了解p(1x1), 去学习一下Wood Notation。当然,在此基础上,你也可以将p(1x1) 在晶胞a b方向上扩展,生成p(2x2), p(3x3), p(2x1)等不同大小的Cu(111)表面。本节,我们就用p(1x1)做为例子。

 



2        KPOINTS

 

POSCAR中,slab在平面方向上 b 的大小为: 2.5717 Å,根据前面的经验规则: 我们可以在两个方向上K点取值为:13x13,z 方向上取值为1,最终KPOINTS如下:脚本使用命令为: kpoints.sh 13 13 1 (不知道脚本的请往前翻)

 


为什么在z方向上只用1个K点?查找参考书(Page 88)的说明:


If the vacuum region is large enough, the electron density tails off tozero a short distance from the edge of the slab. It turns out that this meansthat accurate results are possible using just one k point in the b3 direction.

 



3   INCAR

 

在贴出来INCAR之前,首先大家回顾一下单点计算需要注意的以下几个方面:

1)System = Cu(111) 可有可无

2)Cu 是金属,可以使用ISMEAR = 1; SIGMA = 0.1

3)ALGO = FAST 或者使用默认值

4)纯净的Cu(111)体系中,Cu没有磁性,ISPIN 不用设置

注意:CuO中Cu具有磁性,如果你算的是Cu的氧化物,就需要考虑ISPIN了

5)单点计算:NSW = 0 也可以不设置,因为默认值就是0

6)截断能: ENCUT = 450 很多人喜欢测试这个参数,450直接用是一个很好的选择

7)EDIFF = 1E-5 电子步的收敛标准

8)偶极矫正: LDIPOL = .TRUE. ; IDIPOL = 3  Slab模型一般都需要加上这个参数

9)控制OUTCAR和其他文件的输出: NWRITE = 0 ; LWAVE  = .FALSE.;LCHARG = .FALSE.

10)也可以加上NCORE 这个参数来加快计算步骤,由于计算很快,本操作就不考虑了。

 



最终INCAR 如下图:




准备任务脚本,提交任务

 

计算完成后, grep '  without' OUTCAR  (without前面有2个空格)或者 grep E0 OSZICAR | tail-n 1 ,得到单点能为: -13.96918440 eV

 



5   扩展练习

 

5.1 计算的例子已经压缩放到QQ群中了,也可以百度网盘链接下载:链接:http://pan.baidu.com/s/1dFxpsKL 密码:yug2

5.2 重复本节所有的练习

5.3 VASP官网查找本节中不了解的参数,然后学习;

5.4 思考一下:我们得到的单点能量可以干吗用?

 



总结:

 

刚刚步入slab的计算,我们速度稍微慢一些,本节只讲单点计算,希望大家能够跟上步骤,亲自进行操作练习,如果出错了,请认真改正,直至得到和上传的结果一样为止。再次强调,大家平时一定要多浏览VASP官网,请把VASP手册下载放到桌面上,没事的时候就翻一翻。不要去网上找一些乱七八糟的教程,拿过来就直接照着练,官网才是最正宗的。

 


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