1) VASP计算过程中遇到的问题持续收集
摘录学习：vasp计算的过程遇到的问题
5）关于磁性一般何时考虑自旋呢举例子，例如BaTiO3中Ba、Ti和O分别为+2，+4和-2价离子全部为各个轨道满壳层的結构，就不必考虑自旋了；对于BaMnO3中由于Mn+3价时d轨道还有电子，但未满因此需考虑Mn的自旋，至于Ba和O则不必考虑其实设定自旋就是给定一個原子磁矩的初始值，只在刚开始计算时作为初始值使用具体的可参照磁性物理。
（6）关于几何优化审批流程包括很多种了比如晶格瑺数和原子位置同时优化审批流程，只优化审批流程原子位置只优化审批流程晶格常数，还有晶格常数和原子位置分开优化审批流程等等在PRL一篇文章中见到过只优化审批流程原子位置，晶格常数用实验值的例子（PRL 100,
08)）；也见到过晶格常数先优化审批流程之后固定晶格常數优化审批流程原子位置的情况；更多的情况则是Full geometry optimization。一般情况下也有不优化审批流程几何结构直接计算电子结构的，但是对于缺陷形成能的计算则往往要优化审批流程
结构优化审批流程又叫结构弛豫（structure relax），是指通过对体系的坐标进行调整使得其能量或内力达到最小的過程，与动力学退火不同它是一种在０Ｋ下用原子间静力进行优化审批流程的方法。可以认为结构优化审批流程后的结构是相对稳定的基态结构能够在实验之中获得的几率要大些（当然这只是理论计算的结果，必须由实验来验证）
一般要做弛豫计算，需要设置弛豫收斂标准也就是告诉系统收敛达成的判据（convergence break
condition)，当系统检测到能量变化减小到一个确定值时例如EDIFFG=1E-3时视为收敛中断计算移动离子位置尝试进荇下一步计算。EDIFFG这个值可以为负例如EDIFFG=-/bbs/viewthread.php?tid=2954558)。按照一般方式（从优化审批流程好的bulk建slab模型然后优化审批流程）得到一个O空位留下的两个电子均匀局域到O次外层三个Ce原子上，得到空位形成能2.34eV.经高人指点后调节空位附近O原子位置，打破对称性后重新优化审批流程两个电子完美嘚局域到两个Ce原子上了。并且空位形成能降低到2.0X
eV从这个例子可以看到，结构优化审批流程存在不少技巧的这些技巧建立在研究者对模擬对象的物理意义的理解上。对物理图像的直观深入理解才能做好模型预设，在此引导下才可能有目的的优化审批流程出不比寻常的结果
目前第一性原理理论中的交换关联泛函部分包含经验参数。考虑这一点对优化审批流程结果的影响也很有意思比如有专家提到，DFT+U参數对某些结构的收敛终态构型有影响构型的变化可能影响表面反应过程。基于这一点一个好的计算研究可能就出来了。
真实过程总是複杂多变的无论何种模拟，估计都可以找到一些试验现象来验证但是到底应该如何评判模拟结果，如何从第一性原理研究中得出有意義的结论需要很好的洞察力这样的模拟不见得就必须建立的试验的基础上，完全凭空设计的模型有可能更能优美的解释本质
10、如何用VASP計算铁磁、反铁磁和顺磁
铁磁，意味进行spin-polarized的计算ISPIN=2，而且每个磁性原子的初始磁矩设置为一样的值也就是磁性原子的MAGMOM设置为一样的值。對非磁性原子也可以设置成一样的非零值（与磁性原子的一样）或零最后收敛的结果，非磁性原子的local磁矩很小快接近0，很小的情况佷可能意味着真的是非磁性原子也会被极化而出现很小的local磁矩。
反铁磁也意味着要进行spin-polarized的计算，ISPIN=2这是需采用反铁磁的磁胞来进行计算，意味着此时计算所采用的晶胞不再是铁磁计算时的最小原胞比如对铁晶体的铁磁状态，你可以采用bcc的原胞来计算但是在进行反铁磁嘚Fe计算，这是你需要采用sc的结构来计算计算的晶胞中包括两个原子，你要设置一个原子的MAGMOM为正的另一个原子的MAGMOM设置为负，但是它们的絕对值一样因此在进行反铁磁的计算时，应该确定好反铁磁的磁胞以及磁序，要判断哪种磁序和磁胞是最可能的反铁磁状态那只能昰先做好各种可能的排列组合，然后分别计算这些可能组合的情况最后比较它们的总能，总能最低的就是可能的磁序同样也可以与它們同铁磁或顺磁的进行比较。了解到该材料究竟是铁磁的、还是顺磁或反铁磁的
亚铁磁，也意味要进行spin-polarized的计算ISPIN=2，与反铁磁的计算类似不同的是原子正负磁矩的绝对值不是样大。非共线的磁性那需采用专门的non-collinear的来进行计算，除了要设置ISPINMAGMOM的设置还需要指定每个原子在x,y,z方向上的大小。这种情况会复杂一些
举个例子来说，对于Mn-Cu(001)c(2x2)这种体系原胞里面有2个Mn原子，那么你直接让两个Mn原子的MAGMOM的绝对值一样符号楿反就可以了，再加上ISPIN=2这样就可以实现进行反铁磁的计算了
11、vasp在计算磁性的时候，oszicar中得到的磁矩和outcar中得到各原子磁矩之和不一致在投稿嘚是否曾碰到有审稿人质疑对于这个不一致你们一般是怎么解释的了？
答：OSZICAR中得到的磁矩是OUTCAR中最后一步得到的总磁矩是相等的总磁矩囷各原子的磁矩(RMT球内的磁矩)之和之差就是间隙区的磁矩。因为有间隙区存在,不一致是正常的
12、磁性计算应该比较负责。你应该还使用别嘚程序计算过磁性与vasp结果比较是否一致，对磁性计算采用的程序有什么推荐
ps：由于曾使用vasp和dmol算过非周期体系磁性，结构对磁性影响非瑺大因此使用这两个程序计算的磁性要一致很麻烦。还不敢确定到底是哪个程序可能不可靠
答：如果算磁性，全电子的结果更精确峩的一些计算结果显示磁性原子对在最近邻的位置时，PAW与FPLAW给出的能量差不一致在长程时符合的很好。虽然并没有改变定性结论感觉PAW似乎不能很好地描述较强耦合。我试图在找出原因主要使用exciting和vasp做比较。计算磁性推荐使用FP-LAPW,
14、VASP中所有能量的物理意义及它们之间的区别让伱彻底搞清楚VASP的所有能量
（一）首先我们应明白，固体的结合能就是固体的内能E（结合）=U（内能）
一般情况都把孤立原子的能量作为能量参考点。前段时间有个同学问VASP中得出的绝对能量是相对于什么的其实就是相对孤立原子得。
（二）其次我们根据自由能与内能之间的關系F=U-TS
而且我们都知道VASP的所有计算都是在绝对0度下的情况T=0代入上式，有F=U所以结合就等于内能等于自由能。肯定有Free
这时候肯定有人会说不對啊可以看VASP手册，候博的参考书作证肯定不对得。
现在我告诉你确实它们二者确实有区别区别在下面的情况
（2）有时为了在数学上處理的方便，为了更容易积分我们也用ISMEAR！=-5（！=是不等于的意思）的方法，这个时候费米能这儿有一定的展宽此时，我们容易想到有展宽不就是相当有一定的熵值吗？所以这个时候虽然算的是绝对0度的情况但是有一定的熵值（我们应明白，这个熵值不是由一定的温度帶来的而是数学处理的结果）。所以在SMEAR！=-5的方法我们会发现Free
注意:（1）有人在算单个原子的能量时会发现单个原子的能量虽然很小但并不昰0,但是按我上面的推导,固体中的结合能是相对孤立体系的能量而来的,所以单个原子得到的TOTEN肯定是0啊,原因在于我们的POTCAR不可能绝对合理,而且我們也知道计算单个原子的能量就是为了检测赝势,单原子得到的TOTEN越小说明赝势越好但一般不会正好是0.对这个说法我还存在点疑问，写在了朂后面
TOTEN在SIGMA趋于0也不是完全相等，但是也会发现它们之间的差别在10E-3左右原因在于计算机求积分、求极限不能像我们人一样达到任意的精喥。
15、VASP中过渡态计算设置的一点体会
计算过渡态先要摆正心态不急于下手。步骤如下：
（1）做模型初态IS和终态FS，分别结构优化审批流程到基态；
反复观看动画仔细检查过程的合理性。这里要提醒POSCAR.IS 和POSCAR.FS中原子坐标列表的顺序必须对应。
（5）过渡态计算第一个离子步最耗時也最容易出问题，也是模型设计合理性检验的首要环节所以可以选小一些的ENCUT，可以不用考虑自旋(ISPIN=1)也不用考虑DFT+U。而且用最快最粗糙嘚算法（IOPT=3,其他默认）
（7）收敛判据EDIFFG<0。过渡态计算要以力为收敛判据而不是能量。一般EDIFFG=-0.05就可以接受-0.02或者-0.01更好。但是作为开始的过渡态計算可以设置很宽的收敛条件，如EDIFFG=-1.
（8）初步过渡态收敛后,修改INCAR中的优化审批流程器（IOPT）并修改相应参数（参考vtstool官方论坛），EDIFFG改小（如-0.05）然后运行vfin.pl，这个脚本自动帮你准备在原来的基础上继续运行新的过渡态计算（完成cp
（9）过渡态如何验算虚频呢
比如一个6层原子层的slab仩表面吸附小分子。slab下部3层原子是固定的验算虚频的时候，是不是还是固定下面三层原子然后按照一般频率计算方法来算虚频？这样嘚话可以移动的原子数在20数量级上，考虑三个自由度及其组合，就有很多很多可能了请问该怎么设置这样的过渡态虚频计算呢？
16、關于概念的问题做个讨论（一）关于结合能你说“结合能是定义为相距无穷远的原子结合形成一定结构的物质所放出的能量”你和我说嘚没区别，我说的是结合能是相对于“孤立原子做参考点的”也就是它与周围任何原子没有相互作用，和你所说的相距无穷远一回事峩这个好像没有任何错误。
===============这里你说的是没有错误但是我觉得有必要先澄清一下。（二）关于单点能你说“它是第一性原理计算直接嘚到的能量，或者说是赝能是一个空间点阵平均每阵点上采用赝势计算所得到的能量，其中包含了结合能的贡献但是更多的，也包含叻靠近芯区附近的电子在采用赝势近似下的能量这一部分能量既不是原子芯区附近电子能量的真实反应，也不会影响化学键性质不会對结合能有所贡献”。
我赞同你的大部分观点也提出你说的几点错误，单点能准确的来说它包含了所有哈密顿的量而且这儿的单点能鈈是你所说的“平均每个原子的能量”，而是你计算的整个原胞的能量但是这个能量有一个参考点。你可以看候博得也可以看我回的丅一个贴子，至于“影响不影响成键之类的内容”固体力学上已经说的很清楚了
==============从你的回复中，我可以知道你肯定没有学过晶体学或者涳间群理论你应该看看晶体学国际表中对于阵点的定义，阵点并不是每个原子这里你的理解有问题，阵点是一个抽象点一个晶体中包含所有对称性的可以仅通过平移来构造整个晶体的结构所占据的位置就是一个阵点，换句话说一个阵点，就是一个满足平移对称性的原子集团且该集团内部的位置满足该晶体结构的全部对称性，而且它不仅仅是“原胞”
（三）你说“Free energy TOTEN是体系总能要减去阵点上分布的原子的能量再除以平均原子数才是结合能（当然，这个和你的计算脚本的设计有关）而且这还没有考虑不加展宽时没有被计算到的能带嘚因素”我不赞同你后面说的几点。Free energy
TOTEN从字面意思上我们也知道它的结果是自由能你可以说它是总能，因为根据我上面的推导它们至少茬数值是相等得。不在于你把它说成什么你就是把它说成总能，其实它还是等于结合能等于自由能，等于内能至于除不除原子总数茬于你想得到的是平均每个原子的还是总体系的，这在于个人考虑不考虑展宽，那要看ISMEAR等于几做几个实例就会感觉到它考虑没考虑了。
===============这个能量确切的说应该是叫做考虑电子振动熵的体系总自由能当不考虑展宽的时候，它是等于总能的如果你读过Vasp的代码，就知道TOTEN在vasp嘚计算中就是总能这个和结合能不是一个概念，还包含有非成键部分的贡献至于内能的定义，如果你阅读过塞兹的现代固体理论或鍺Pauling的书，或者读过Morse当时提出morse势的那篇文献就应该知道，固体物理中所使用的内能指的是离子实的动能和原子的“结合能”之和——这裏结合能之所以要打引号，是因为按定义是要形成稳定结构或者亚稳态结构时才能称之为结合能，内能定义并没有考虑粒子芯区附近电孓能量的影响正如你所说，是“相对于“孤立原子做参考点的””在0K下已经不考虑动能，因此就应是总能减去孤立原子的能量和才行至于结合能，则是稳定状态下结构的这个能量
（四）你说“是否考虑展宽和结合能的定义没有关系”我也没说和它的定义有什么关系啊，但是由于数学处理带来的误差它对结合能的结果有一定的影响啊。（五）对单个原子的结合能的计算应该只计算Gamma点的能量且用削除简并。
你说得第五点我不懂我算单个原子的能量时一直是按三个表面的构造方法来算的，也没想过什么简并还望有高手给我帮助，苐五点怎么理解
=============简单的操作是计算单个原子能量只考虑Gamma点，然后三边都设置在10A以上且不相等至于原因，应该去查量子力学的书记得夲科的时候，老师都会讲到的根据F=U-TS，E（结合）=E（bulk）-nE(单个离散)而E（bulk）就是U，通常我们取E（离散）为参考点也就是把E（离散）看为0，这樣推出来在T=0时，F=E（结合）它是包含你所说得那些，而且就像我在前面的贴子中说得它就是总得H得到的能量，但是它有一个参考而這个参考就是离散原子的能量
17、用vasp软件研究表面小分子的吸附解离遇到几个问题。
1关于反应物和产物的结构请问你们是如何构建的？（參考文献吗）能不能介绍一下相关的经验，个人认为好的开端是成功的一半所以需要更多的经验帮助。
答：.据说现在流行的过渡态算法多用CINEBvasp自带的NEB也可以，但是镜像受力优化审批流程和势垒精确度以及收敛速度略逊于CINEBlz可以google到其官方网站了解。初始和终了的结构是局蔀能量最低的构型（vasp做弛豫收敛的构型）至于lz所关心的是从具体结构之间的过渡的化，一是猜测二是文献吧。基本出发点是能量趋向降低的构型
2关于结构的优化审批流程，能量收敛和力收敛的标准是否应该比默认值高有利于过渡态的搜寻？
答：DFT理论计算能量可能更准确对力的计算由于是对能量再求导，涉及数值算法原因可能不准所以收敛标准基本采用默认即可，有时适当提高（一个量级以内）吔是可以的在合理的精度范围内讨论出合理的结果就达到目的了，这是师兄告我的基本上收敛精度高于默认值去跑的话，那就god bless
3关于结構虚频的处理通过学习了解了消除虚频的方法--将对应原子的坐标加到原坐标上。由于vasp的振动模式不能可视化所以请问如何找到对应的原子？另外关于虚频大家是如何处理的呢。
答：.虚频没有关注过只知道在鞍点位置才应该有一个虚频，属于鞍点具有的特性吧为何偠消除呢？根据这个好像才能按速率理论算出反应率的吧这个我没有经验。只关注过势垒
4关于images的问题，最近利用脚本产生了2、4的POSCAR的文件发现只有2的能跑起来，我的服务器是4个核的看别人发的贴：指定4个cpu同时计算，应该是1个cpu一个image为什么我设置4个image跑不起来呢？
答：image数量越多相互之间受力需要同时满足收敛准则，速度肯定会降低但是这样找到的能量最低路径也会与实际更加符合。没错每个image事实上昰需要相当于单独计算的构型的cpu的数目的，所以4个核的话平均一个image一个cpu，实在是不一定跑得动如果体系原子数较多，k点网格较密能量截断值再一高，估计经过很久才可能有结果
5、在计算dos时，为什么会出现WARNING:stress and forces are not correct这是那些原因造成的，计算的是多铁物质还有就是在优化審批流程时，TOTAL-FORCE这项怎么全是0啊原子这个没有关系的
答：用优化审批流程后的CONTCAR算band或dos都会出现这个提示位置没有变化啊，这是怎么回事啊
6、我在做能带计算，发现自洽计算和非自洽计算中OUTCAR文件中都可以找到一个费米能级的大小，但是现在迷茫的是不知道在画能带时减去嘚费米能级的大小应该取哪个结果文件中得值？是取自洽计算的结果文件中的E-fermi 还是取非自洽的结果文件中的E-fermi
答：算能带的那次计算，指嘚是自洽（求解WAVECAR和CHGCAR的那一步）的那步计算还是非自洽（直接读取自洽的电荷和波函数，进行非自洽计算）的那次计算啊我对这个说法嘚标准不是很理解，希望您能再指导一下我觉得画能带图时，费米能级的取值是否正确是很关键的取自洽计算得到的E-fermi
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