VASP输入文件笔记.docx

VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一个广泛使用的第一原理量子力学软件，用于模拟固体、液体、分子的电子结构和动力学性质。在进行VASP计算时，我们需要准备四个关键的输入文件：INCAR、POSCAR、POTCAR和KPOINTS。下面将详细介绍这些文件的内容和设置。 1. INCAR文件： INCAR文件是VASP计算的主要参数设置文件，它定义了计算的类型、精度、电荷密度初始猜测方式等。例如，`SYSTEM`用于设定计算任务的名称，`ISTART`控制是否读取WAVECAR中的波函数信息。`ICHARG`参数决定电荷密度的初始猜测方法，0表示由程序自动生成，1和2在WAVECAR不可用时会有所不同，而3用于分子动力学的重启计算。`ENCUT`设定平面波截断能，应略高于POTCAR文件中赝势的最大能量。`ISMEAR`和`SIGMA`用于处理分数占据轨道的弥散项，选择合适的ISMEAR和SIGMA值对计算精度至关重要，例如，ISMEAR=-5通常用于高精度的能带计算。 2. POSCAR文件： POSCAR文件包含了晶体结构的信息，如原子种类、晶格常数和原子坐标。`1.0`通常表示晶胞的原点缩放因子，晶格向量定义了晶体的结构，原子坐标可以是分数坐标或笛卡尔坐标。使用VESTA软件可以从材料项目数据库下载晶体结构的CIF文件，并生成POSCAR文件，确保坐标类型与后续计算相匹配。 3. POTCAR文件： POTCAR文件包含了所需计算元素的PAW（ projector-augmented wave）赝势。每种元素对应一个POTCAR，其内部包含元素的象征性名称、赝势类型、核心电子壳层的处理方式等信息。超软赝势（USPP）已被PAW取代，因为PAW提供了更高的精度和更少的计算需求。 4. KPOINTS文件： KPOINTS文件定义了布里渊区采样点的网格，对于正交晶系，可以使用Monkhorst-Pack网格，如`0 G 1 1 1`表示Gamma中心的1x1x1网格。对于非正交晶系，可以使用无移位的格点生成。KPOINTS的密度应根据计算的精度需求适当调整，以确保计算的准确性。 在进行实际计算时，需要根据具体的物理问题和计算需求，调整这些输入文件中的参数。例如，优化晶胞结构可能需要更高的ENCUT和更精细的KPOINTS网格，而能带结构和密度态密度（DOS）计算则可能需要固定电荷密度（ICHARG=10、11或12）和特定的ISMEAR值。理解并正确设置这些参数是成功进行VASP计算的关键步骤。