曙光超算-VASPkit教程

VASP 计算文件终极指南 (高级·全功能版)

这份手册详细解释了 VASP 计算中几乎所有你会遇到的文件。它被分为五类，并重点补充了针对复杂、真实材料体系（如纳米管、表面、vBW材料、强关联体系）的“高级调参”指南。

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手册详细解释了 VASP 计算中几乎所有会遇到的文件。它们被分为五类：

1. 核心输入文件：启动计算必须的“四大件”。
2. 核心输出文件：监控计算和获取结果的“日志三件套”。
3. 关键数据文件：用于后处理和分析的“成果文件”。
4. 作业系统文件：超算平台（Slurm）生成的文件。
5. 临时/辅助文件：VASP 运行过程中产生的“草稿纸”。

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(一) 核心输入文件 (四大件)

你必须在运行 VASP 之前 准备好这四个文件。

1. INCAR (VASP 计算的“大脑”和“控制台”)

INCAR 是一个纯文本文件，是 VASP 计算中最重要、最复杂的配置文件。你没有写的任何参数，VASP 都会自动使用它的内部默认值 (Default)。VASPkit 生成的 INCAR 是一个很好的起点，但你必须根据你的体系和计算目标，手动在里面添加和修改参数。

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1.1 全局与启动 (Global & Start-up)

• SYSTEM

  • 作用：给你计算的体系起一个名字（例如 SYSTEM = Halloysite Nanotube 1D）。
  • 建议：总是一个好习惯，它会显示在 OUTCAR 的开头。你之前的 INCAR 没有写，VASP 就默认使用了 "unknown system"。

• ISTART

  • 作用：控制作业的启动方式。
  • 0 (默认): 从头开始。VASP 会生成随机的初始波函数。
  • 1.0: 继续计算。VASP 会尝试读取 WAVECAR 文件，从中读取波函数。
  • 2: 保持基组。与 1 类似，但保持平面波基组不变。
  • 建议：
    • 新计算/结构优化：使用 ISTART = 0 (或 1，如果你有上一步的 WAVECAR)。
    • 断点续算：如果你有一个 WAVECAR，用 ISTART = 1 会快很多。

• ICHARG

  • 作用：控制初始电荷密度的来源。
  • 2 (默认): 原子电荷密度。VASP 将中性原子的电荷密度叠加作为初始猜测。
  • 1.0: 从 CHGCAR 文件读取。
  • 11: 非自洽计算。从 CHGCAR 读取电荷密度，固定电荷密度不变，只计算一次本征值（能级）和总能。
  • 建议：
    • 新计算/结构优化：使用 ICHARG = 2 (或 1，如果你有上一步的 CHGCAR)。
    • 能带 (Band) 或 态密度 (DOS) 计算：必须使用 ICHARG = 11！这必须在一次收敛的自洽计算（ICHARG = 1 或 2）之后进行。

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1.2 精度与基组 (Precision & Basis)

• PREC

  • 作用：全局精度控制。
  • Normal (默认): 普通精度。
  • Accurate: 高精度。
  • 建议：为了获得可发表的结果，始终使用 PREC = Accurate。它会为你自动设置更优的 ENCUT 补全和 FFT 网格。

• ENCUT

  • 作用：平面波截断能 (eV)。这是最重要的精度参数之一。
  • 如何选择：它不取决于体系，而取决于你的 POTCAR 文件！
    1. 在你的 POTCAR 文件中查找所有 ENMAX 的值 (例如 grep ENMAX POTCAR)。
    2. 取其中最大的那个 ENMAX 值。
    3. ENCUT 应该设置为该最大值的 1.3 到 1.5 倍 (例如 ENCUT = 1.3 * max(ENMAX))。
  • 建议：必须进行收敛性测试。但一个好的起点是 POTCAR 推荐值的 1.3 倍。例如，400 eV 是一个常见的值。
  • 影响：精度 (越高越准) 和 速度 (越高越慢，计算量与 ENCUT^1.5 成正比)。

• LASPH

  • 作用：(Aspherical) 允许在 PAW 球内进行非球形的计算（例如电荷和磁化密度）。
  • 建议：设置为 .TRUE.。对于过渡金属（如 Fe, Co, Ni），d 轨道的形状是高度非球形的。打开这个参数可以得到更准确的总能量和磁矩。PREC = Accurate 也会自动打开它。

• ADDGRID

  • 作用：为 GGA 泛函（如 PBE）增加一个额外的积分格点，以提高梯度修正的精度。
  • 建议：设置为 .TRUE.。它能避免一些小的数值噪音，帮助 GGA 计算更平滑地收敛。

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1.3 电子步自洽 (Electronic SCF)

• EDIFF

  • 作用：电子自洽循环 (SCF) 的能量收敛标准。
  • 建议：
    • 结构优化：EDIFF = 1E-5 或 1E-6 通常足够。
    • 静态自洽/DOS/能带：需要更高精度，EDIFF = 1E-7 或 1E-8。
  • 影响：精度和计算时间。你设置的 1E-8 对于结构优化来说过于严格，会拖慢计算。

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