- 1.计算方法、流程与输入文件
- 2. 关于并行参数
- 试试ISYM = 0
- 1. internal ERROR RSPHER:running out of buffer
- 2 . 报错 Error EDDDAV: Call to ZHEGV failed. Returncode =
- 3. 报错 ERROR FEXCP: supplied Exchange-correletion table is too small, maximal index :
- 4. ERROR FEXCP: supplied Exchange-correletion table is too small, maximal index : 3885
- 5. Sub-Space-Matrix is not hermitian
- 6. HNFORM: ERROR: k-point generating vectors and reciprocal lattice are incommensurate.
- 7.自洽不收敛
- 8. 内存溢出/BAD TERMINATION OF ONE OF YOUR APPLICATION PROCESSES
1.计算方法、流程与输入文件
1.结构优化方法
为什么vasp优化的能量最后不对，因为优化过程中晶格在变化，但是优化过程中的G点网格没有更新，所以最后用的G点网格不适用最后的晶格常数
QE最后会有一步自洽，所以QE的能量是准的
ABACUS优化的能量是不准的
使用收敛的参数不会出现优化后的结构拿去自洽后能量变化的问题，也不会有优化后的结构再拿去cp CONTCAR POSCAR后优化还可以继续优化的问题，所以归根结底是收敛的参数的问题
用于验证的目录：五洲
一次使用收敛的高精度优化和多次递进参数优化得到的能量结果是相同的，所以是两种策略，一步高精度或者多步递进
高精度和低精度优化出来的结构会有体积的变化，即高低精度优化得到的不止能量上的差别，还有结构上的差别，因此使用高精度是必要的。
ENCUT和KSPACING比较方便，ENCUT通常1.3倍ENCUT是不够的，需要加大，而KSPACING比想象中更容易收敛，用0.2即可。
一定要优化到足够的精度，力的收敛标准不要吝啬 0.001，例如，优化不到位在算不同扩胞方式下表面的能带时差别会比较大
==优化增加ENCUT!!!!== 不然算出来的能量是不准确的
/work/home/xieyu/workplace/liz/1K-Y-Si-O-pymatgen/B-2/1-opt/1
可以在优化后做一个自洽来看下能量
一步优化往往是不对的，需要再优化一次，可能在再次优化的时候结构还会变化。
优化收敛后往往需要再优化一遍才能得到准确的结构，网格的原因，优化中的网格没有变化，重新优化会对结构产生新的网格
Q1 为什么在收敛后再优化还是能继续优化
Q2为什么自洽和优化的能量不一样
==策略==多步优化，分步优化 就算第一步收敛了也要再做一次优化
==先粗优化后精优化不只是优化的策略，而是必须要做的事==
==D:\4-work\1-project-PPT\M-2-软件-计算方法/结构优化精度对比.pptx==
自洽判断结构能量次序的没有测，留到以后测吧！！！
SYSTEM=Li
PREC = Accurate
NELM = 60 （
#电子自洽迭代最大步数，默认为60
NELMIN = 2
#电子自洽迭代最小步数，默认为2
EDIFF = 1e-5
#电子自洽收敛标准，当两步总能小于该值时，电子自洽终止，默认为1e-4**
NSW = 200
#原子弛豫最大步数，默认为0
EDIFFG = -0.01
#原子弛豫收敛标准，两步总能之差小于该值时，弛豫终止，设为负值时，表示力的收敛，一般负值是比较好的标准
**POTIM = 0.5
#原子每步移动的距离，IBRION=1 2 3 时，默认为0.5，IBRION=0时，跑MD,需要手动输入**
**IBRION = 2
#不同的原子能量下降方式，-1表示不移动，2表示共轭梯度法，默认当NSW = 0或1时为-1，为其他值时是0**
**ISIF = 3
#结构优化哪些部分，IBRION=0时默认为0，其他默认为2**
**ENCUT = 600
#截断能，默认为POTCAR文件里的ENMAX ***
**ISPIN =2****
**#SYSTEM PREC EDIFF NSW IBRION EDIFFG POTIM ENCUT ISIF ISMEAR SIGMA ISTART ICHARG)**
**#当NSW=0 IBRION = -1时，ISIF=2或者ISIF=3是没有差别的，并不会优化晶格常数**
2.测k点 /直接测KSPACING
for i in 1 2 3 4 5 6 7 8 9
do
for j in 1 2 3 4 5 6 7 8 9
do
for k in 1 2 3 4 5 6 7 8 9
cat > KPOINTS <<lizhaohenshuai
Automatic generation
0
Monkhorst-pack
$i $j $k
0 0 0
lizhaohenshuai
mpirun -np 48 vasp路径 >vasp.log 2>&1
cp CONTCAR CONTCAR_$i
cp OUTCAR OUTCAR_$i
done
==测试k点，截断能本质上是在测赝势（POTCAR),用自洽来保证能量算准然后再进行优化才有意义。==
3.ISMEAR与SIGMA
**ISMEAR
对半导体或者绝缘体，使用
ISMEAR=-5（一定不能用>0),如果胞比较大（即使用的K点数目很小，如一两个，）使用ISMEAR=0,SIGMA=0.05;对金属弛豫使用
ISMEAR=1或者2，和一个比较好的SIGMA(默认为0.2，需要测试）==对半导体和绝缘体不要用
ISMEAR>0；==对于计算
DOS,自洽（不需要弛豫时，不涉及力）时一律使用ISMEAR=-5；声子谱计算用ISMEAR>0；计算能带时不同，详细见能带）1.测
SIGMA ISMEAR>0时
for i in 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30
do
cat > INCAR << lizhaohenshuai
SYSTEM=Li
PREC = Accurate
ENCUT = 600
EDIFF = 1e-6
IBRION = 2
ISIF = 3
NSW = 200
ISMEAR = 1
SIGMA = $i
POTIM = 0.2
EDIFFG = -0.001
lizhaohenshuai
mpirun -np 48 vasp路径 > vasp.log 2>&1
cp CONTCAR CONTCAR_$p
cp OUTCAR OUTCAR _$p
done
- 2.提取熵值
选择熵值最小的SIGMA，最高不能高于每原子大于1mev
for i in 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30
echo -n $i >> energy.dat
grep EENTRO OUTCAR_
==总结==
- 对结构弛豫（需要计算力），半导体/绝缘体小胞用
ISMEAR=-5，大胞用ISMEAR=0;金属用ISMEAR=1或2，需要测SIGMA - *对
dos,由于自洽与非自洽都不需要计算力，统一使用ISMEAR=-5; - 对能带，由于
ISMEAR=-5不能识别线性的kpoints,因此半导体/绝缘体用ISMEAR=0,金属用ISMEAR=1或2 - 对声子谱，用
ISMEAR>0**
4.计算dos与band
1. DOS费米能级问题
计算dos时，有时会发现dos步的费米能级和scf步的费米能级不同，这是因为dos使用了不同的k点，对于不同空间群的结构，使用的k点不恰当，可能会导致k点取不到价带顶，使得填充电子的时候，填充到了价带底。
计算dos时，第一步自洽会出现的问题：不同的k点数量得到的费米能级的值不同，
比如学校机/data/home/mym/workplace/xieyu/liz/3-article/3-K5YSi4O12/3-dos/2-dos 中，就发现使用444的k点无法判断准确的费米能级而333就可以，这个原因同上，直接改掉dos中的费米能级就行
也可能会遇到dos的费米能级比能带要低，导致能带的价带顶高于费米能级，原因是DOS的k点密度不够大，使得计算不够，可以加大计算dos的k点，（vaspkit里102设置成0.01），能够解决这个问题
vaspkit算完能带后会输出band_gap文件，里面的VBM按理说应该就是费米能级的位置，看这个值和dos里面doscar的费米能级哪个更小用哪个做费米能级
大体系应该减少在能带路径上的插值
计算能带、dos，结构的键长等参数有小的变化也会引起结果比较大的不同，可能差100meV。需要把结构优化到足够的精度，尤其是带真空层的
2. 真空中三维/二维材料的能带路径问题
真空层的三维 能带结构用二维的k点路径 因为真空层厚度大，倒空间0 0 0.5 和0 0 0 没什么区别
- 记得加自旋 变得光滑用NEDOS (https://www.bigbrosci.com/2017/10/30/ex08/?highlight=%E6%B0%A7)
- 自旋极化什么时候加： 单原子的计算，O2分子，自由基相关计算，含 Fe Co Ni 的体系，体系有磁性，关注电子性质
- 查看体系磁矩 加上ISPIN=2后在OSICAR中查看mag的数值
3.重要的参数
LORBIT
LORBIT控制PROCAR的产生
4.步骤
1.结构优化
2.静态自洽
==自洽得到准确的基态电子密度，然后固定电子密度，进行非自洽，dos进行两步的目的是更加精确；能带进行两步第二步是为了获得特定k点的能量和本征值==
LORBIT 控制PROCAR的产生
IBRION = -1
NSW = 0
LWAVE = TRUE #默认为True,输出WAVECAR
LCHARGE = TRUE #默认为True,输出CHGCAR
ISTART = 0
#当WAVECAR存在时，默认值为1，读取WAVECAR，其他情况默认为0，从头开始构建轨道
ICHARG = 2
#ISTART为0时默认为2，等于11时，从给定的CHGCAR读取本征值
ISMEAR = -5 #非常重要
ISPIN = 2
SYSTEM = test
ALGO = Normal
ISYM = 0
LREAL =Auto
PREC = Normal
EDIFF = 1e-6
ENCUT = 800
NELMIN = 4
NELM = 500
IBRION = -1
ISIF = 2
ISMEAR = -5
PSTRESS = 0.001
KPAR = 4
NCORE = 6
LWAVE = TRUE
LCHARG = TRUE
ISTART = 0
ICHARG = 2
3.计算DOS的非自洽
==加大k点计算更准确的电子态密度，ISMEAR=-5==
NSW = 0
IBRION = -1
ISTART =1
ICHARG = 11
LORBIT = 11
ISMEAR = -5
NEDOS = 3000
ISPIN = 2
#增加K点网络 cp自洽的电荷密度 CHG CHGCAR 波函数 WAVECAR**
SYSTEM = test
ALGO = Normal
ISYM = 0
LREAL =Auto
PREC = Normal
EDIFF = 1e-6
ENCUT = 800
NELMIN = 4
NELM = 500
IBRION = -1
ISIF = 2
ISMEAR = -5
PSTRESS = 0.001
KPAR = 4
NCORE = 6
ISTART = 1
ICHARG = 11
LORBIT = 11
NEDOS = 3000
4**.使用HSE计算DOS**
#在非自洽计算时，INCAR加上
SYSTEM
ISMEAR = -5
LORBIT =10
ISTART = 1
ICHARG = 11
LHFCALC = .TRUE. #采用杂化泛函计算
HFSCREEN = 0.2 #0.2代表HSE06，0.3代表HSE03
ALGO = All #Damped更容易收敛
TIME = 0.4
PRECFOCK = Fast
NKRED = 2
5**.计算能带**
- 金属用
ISMEAR=1, 半导体或绝缘体，用ISMEAR=0(能带就是不同k点上本征值连成的线,因为ISMEAR=-5正四面体法无法识别线性的k-points- 非自洽:非自洽就是在给定基态电子密度下的一次电子自洽，获得特定k点的能量本征值,给定电子密度下，计算特定k点的本征值，即本征能级（
EIGENVAL文件）连起来获得能带- 不需要读取WAVECAR 即ISTART = 0就可以，也不需要输出WAVECAR，即LWAVE = .FALSE.
- 关于费米能级，认为dos/自洽算出来的费米能级是准确的。通过看能带的OUTCAR对应费米能级的占据，可以检查是否是金属还是绝缘体
SYSTEM
PREC=Accurate
EDIFF =1e-5
NSW = 0
IBRION = -1
ISIF = 2
ENCUT = 1000
ISTART =1
ICHARG =11
ISMEAR= 1
SIGMA = 0.2
NBANDS = 同自洽用的NBANDS/可以多设置一些，1.5倍吧
#k点要变化，cp自洽的电荷密度（和计算态密度比差别主要在k点）cp电子密度 波函数
#能带k点（特定高对称点间）（要先导入对称性 build-build symmetry)
k-points along high symmetry lines
20 ！20 intersections
Line-mode
rec（倒空间，cart笛卡尔空间）
0 0 0 ! gamma
0 0 1 ! X
* * * ! X
* * * !
#dos和band画图：交换坐标轴，合并图片，右侧；绘图完成右侧锯齿可使线条更加平滑
测试一个金属
ISMEAR = -5的结果
ISMEAR = 1 SIGMA = 0.2的结果
ISMEAR = 0 SIGMA = 0.05的结果
ISMEAR = 0 SIGMA = 0.05 调高k点密度的结果
6. 作图
==自洽的费米能级是准确的，能带和dos使用同一个费米能级 需要把能带和dos里的DOSCAR的费米能级改成自洽的费米能级==
==自洽不要用太高密度的k点 数值误差==
5. 测试NCORE和KPAR
为了便于对比
- 可以使用ISTART = 1 ICHARG = 11的方式，统一一个离子步的电子步个数，进而计算单个离子步所用时长
- 可以通过设置NELM 和NELMIN来固定电子步个数
- 1.产生INCAR
ncores=(1 2 4 8 12 16 18 24 )
kpars=(1 2 4 8 12 16 20 24)
# Create directories for each combination of parameters
for ncore in "${ncores[@]}"; do
for kpar in "${kpars[@]}"; do
dir="ncore${ncore}-kpar${kpar}"
mkdir -p $dir
cp INCAR POSCAR POTCAR xiugai.sh $dir
sed -i "s/NCORE = .*/NCORE = $ncore/" $dir/INCAR
sed -i "s/KPAR = .*/KPAR = $kpar/" $dir/INCAR
done
done
- 2.计算（将所有任务提到一个节点上）
#!/bin/sh
#SBATCH --job-name=vasp_job
#SBATCH --output=log.out.%j
#SBATCH --error=log.err.%j
#SBATCH --partition=xieyuib
#SBATCH --nodes=4
#SBATCH --ntasks=192
source /work/env/oneapi-2022.2.0
srun hostname | sort | uniq >> /tmp/nodefile.$$
NP=`srun hostname | wc -l`
ncores=(1 2 4 8 12 16 18 24 )
kpars=(4 8 )
# Run VASP in each directory and save the output
for dir in $(ls -d ncore*-kpar*); do
cd $dir
echo "Running VASP with NCORE = $(grep "NCORE" INCAR | awk '{print $3}'), KPAR = $(grep "KPAR" INCAR | awk '{print $3}')"
#mpirun -genv I_MPI_FABRICS shm:ofa -machinefile /tmp/nodefile.$$ -n $NP /work/software/vasp.6.1.0/vasp_std > vasp.log 2>&1
mpirun -genv I_MPI_FABRICS shm:ofa -machinefile /tmp/nodefile.$$ -n $NP /work/software/vasp.6.1.0-oneapi2022.2.0/vasp.6.1.0/bin/vasp_std > vasp.log 2>&1
#/work/software/vasp.6.1.0-oneapi2022.2.0/vasp.6.1.0/bin/vasp_std > vasp.log 2>&1
#mpirun -n 48 /work/software/vasp6.1-intel2018/vasp_std > vasp.log 2>&1
cd ..
done
rm -rf /tmp/nodefile.$$
- 3.提取数据
for dir in $(ls -d ncore*-kpar*); do
echo "Running VASP with NCORE = $(grep NCORE $dir/INCAR), KPAR = $(grep "KPAR" $dir/INCAR)" >> dat
grep LOOP $dir/OUTCAR |tail -n 10 >> dat
done
6.关于扩三倍胞
- 扩胞是如何进行的
from vesta
即$[a,b,c]P=[a_1,b_1,c_1]$，新的a是旧有的a,b,c按照旋转矩阵第一列组合而来，依此类推。
==注意：vesta在扩胞后会进行一步旋转，来得到晶格常数矩阵为下三角的晶格矩阵==
只要保证扩胞矩阵的行列式为3，那么扩出来的胞就是三倍胞吗，一定不是
旋转矩阵1
$$
\begin{matrix}3&0&0\0&1&0\0&0&1\end{matrix}
$$
和旋转矩阵2
$$
\begin{matrix}3&1&0\0&1&0\0&0&1\end{matrix}
$$
行列式都是3，但是矩阵1乘出来是$[3a,b,c]$,而矩阵2乘出来是$[3a,a+b,c]$体积是不同的，非对角元
7. 构建POTCAR
# 字典：元素对应的赝势文件路径
base_pseudo_path = '/work/home/liz/vasp_pot/potpaw_PBE/'
pseudo_paths = {
'H': 'H/POTCAR',
'Li': 'Li_sv/POTCAR',
'Be': 'Be_sv/POTCAR',
'B': 'B/POTCAR',
'C': 'C/POTCAR',
'N': 'N/POTCAR',
'O': 'O/POTCAR',
'F': 'F/POTCAR',
'Ne': 'Ne/POTCAR',
'Na': 'Na_pv/POTCAR',
'Mg': 'Mg_pv/POTCAR',
'Al': 'Al/POTCAR',
'Si': 'Si/POTCAR',
'P': 'P/POTCAR',
'S': 'S/POTCAR',
'Cl': 'Cl/POTCAR',
'K': 'K_sv/POTCAR',
'Ca': 'Ca_sv/POTCAR',
'Sc': 'Sc_sv/POTCAR',
'Ti': 'Ti_pv/POTCAR',
'V': 'V_pv/POTCAR',
'Cr': 'Cr_pv/POTCAR',
'Mn': 'Mn_pv/POTCAR',
'Fe': 'Fe_pv/POTCAR',
'Co': 'Co/POTCAR',
'Ni': 'Ni_pv/POTCAR',
'Cu': 'Cu_pv/POTCAR',
'Zn': 'Zn/POTCAR',
'Ga': 'Ga_d/POTCAR',
'Ge': 'Ge_d/POTCAR',
'As': 'As/POTCAR',
'Se': 'Se/POTCAR',
'Br': 'Br/POTCAR',
'Kr': 'Kr/POTCAR',
'Rb': 'Rb_sv/POTCAR',
'Sr': 'Sr_sv/POTCAR',
'Y': 'Y_sv/POTCAR',
'Zr': 'Zr_sv/POTCAR',
'Nb': 'Nb_pv/POTCAR',
'Mo': 'Mo_pv/POTCAR',
'Tc': 'Tc_pv/POTCAR',
'Ru': 'Ru_pv/POTCAR',
'Rh': 'Rh_pv/POTCAR',
'Pd': 'Pd/POTCAR',
'Ag': 'Ag/POTCAR',
'Cd': 'Cd/POTCAR',
'In': 'In_d/POTCAR',
'Sn': 'Sn_d/POTCAR',
'Sb': 'Sb/POTCAR',
'Te': 'Te/POTCAR',
'I': 'I/POTCAR',
'Xe': 'Xe/POTCAR',
'Cs': 'Cs_sv/POTCAR',
'Ba': 'Ba_sv/POTCAR',
'La': 'La/POTCAR',
'Ce': 'Ce/POTCAR',
'Pr': 'Pr_3/POTCAR',
'Nd': 'Nd_3/POTCAR',
'Pm': 'Pm_3/POTCAR',
'Sm': 'Sm_3/POTCAR',
'Eu': 'Eu/POTCAR',
'Gd': 'Gd/POTCAR',
'Tb': 'Tb_3/POTCAR',
'Dy': 'Dy_3/POTCAR',
'Ho': 'Ho_3/POTCAR',
'Er': 'Er_3/POTCAR',
'Tm': 'Tm_3/POTCAR',
'Yb': 'Yb_2/POTCAR',
'Lu': 'Lu_3/POTCAR',
'Hf': 'Hf_pv/POTCAR',
'Ta': 'Ta_pv/POTCAR',
'W': 'W_pv/POTCAR',
'Re': 'Re_pv/POTCAR',
'Os': 'Os_pv/POTCAR',
'Ir': 'Ir/POTCAR',
'Pt': 'Pt/POTCAR',
'Au': 'Au/POTCAR',
'Hg': 'Hg/POTCAR',
'Tl': 'Tl_d/POTCAR',
'Pb': 'Pb_d/POTCAR',
'Bi': 'Bi/POTCAR',
'Th': 'Th/POTCAR',
'Pa': 'Pa/POTCAR',
'U': 'U/POTCAR',
'Np': 'Np/POTCAR',
'Pu': 'Pu/POTCAR',
# 添加其他元素和对应的赝势路径
}
for element, relative_path in pseudo_paths.items():
full_path = f"{base_pseudo_path}{relative_path}"
pseudo_paths[element] = full_path
# 读取 POSCAR 文件
def read_poscar(poscar_path):
with open(poscar_path, 'r') as f:
lines = f.readlines()
elements = lines[5].split()
return elements
# 创建大的 POTCAR 文件
def create_big_potcar(elements, pseudo_paths, output_path):
with open(output_path, 'w') as f_out:
for element in elements:
if element in pseudo_paths:
pseudo_path = pseudo_paths[element]
with open(pseudo_path, 'r') as f_pseudo:
f_out.write(f_pseudo.read())
else:
print(f"赝势文件不存在或未定义：{element}")
if __name__ == "__main__":
poscar_path = "POSCAR" # 输入文件名
output_potcar_path = "POTCAR" # 输出的大 POTCAR 文件名
elements = read_poscar(poscar_path)
create_big_potcar(elements, pseudo_paths, output_potcar_path)
print("大的 POTCAR 文件已创建")
批量运行
for folder in */; do
if [ -d "$folder" ]; then
cp pot.py "$folder"
cd "$folder"
python pot.py &
sleep 10
cd ..
fi
done
8.计算声子谱
phonopy.yaml and phonopy_disp.yaml : 创建有限位移
为什么要扩胞 （减小周期性的影响，大于100个原子即可？）
phonopy-bandplot –gnuplot band.yaml > phono.dat 保存数据
9. HSE06 计算能带
IALGO - Vaspwiki 推荐用ALGO=Damped或者All
可以直接一步算，也就是直接用HSE06的方法算能带，但是对大体系可能会比较慢
可以分两步算，先使用PBE算CHG CHGCAR （需要注意的是PBE计算时KPOINTS要删掉不带权重的部分）然后copy CHG …等，使用HSE06计算能带 ，这样应该会更快点
两种算出来的有些许差别，在误差范围内，不同的初猜电荷密度和波函数会带来结果细微不同
==算能带第一步自洽就是得到电荷密度和波函数，普通算能带直接用ISTART = 1 读WAVECAR和ICHARGE = 11读CHGCAR就可以了。是给算能带的电荷密度和波函数给一个初猜值。ICHARGE=11还有一个功能是固定住了电荷密度不变。==
==但是在HSE计算中，如果分两步来做，第二步的ICHARG不能固定住，需要用ICHARGE=1,这样电荷密度可以迭代，读取的只是一个初猜值，因为HSE杂化泛函和普通的不同==
==最终建议：直接用一步法来做，省事又省时间==
==需要注意的点：计算HSE06的能带不能用ISMEAR =-5，因为不识别，可用ISMEAR=0==
==师弟遇到过一个问题：一步法得到的本征值和用HSE06自洽得到的本征值不同，因此建议是算一个自洽的本征值，如果和HSE06的结果一样，那就说明没问题，如果不一样，就要先HSE自洽，再读-算能带==
1.结构优化
2.产生HSE06特用的KPOINTS
包括两部分，带权重的部分和不带权重的部分，其中带权重的部分是均匀撒点的，不带权重的能带的k点路径
均匀撒点是构建一个用于后面的良好的势，然后进行后面的计算，有没有pbe自洽的初猜值对最终的影响并不大
3.进行PBE自洽计算(不能用ISMEAR =-5)
需要使用均匀洒点的kpoints，可以直接把上面的kpoints不带权重的部分删除，然后把k点数目修改掉
注意：不能使用不带权重的部分，否则算出来的带隙和直接使用HSE06计算不同
4.进行HSE06能带计算(复制CHG CHGCAR WAVECAR…)
SYSTEM = Te
PREC = Normal
EDIFF = 1e-6
ENCUT = 300
NELM = 500
IBRION = -1
ISIF = 2
ISMEAR = 0
SIGMA = 0.05
PSTRESS = 0.001
ISTART = 0
ICHARG =2
NPAR = 12
ALGO = Damped
！HSE参数
LHFCALC=.TRUE.
HFSCREEN = 0.2
TIME = 0.4
LMAXFOCK = 4
PRECFOCK=Normal
SIGMA = 0. 05
==处理数据产生能带时vaspkit不能用常规的，要用HSE特有的，252==
EIGENVAL 是本征值文件，可以看每个k点的本征值
9.自旋轨道耦合计算能带
一个HSE06+SOC的能带计算
SYSTEM = Te
PREC = Normal
EDIFF = 1e-6
ENCUT = 300
NELM = 500
IBRION = -1
ISIF = 2
ISMEAR = 0
SIGMA = 0.05
PSTRESS = 0.001
ISTART = 1
ICHARG =0
NPAR = 12
ALGO = Damped(收敛快，vaspwiki LHFCALC关键词下推荐的,all或者damped,算出来能带比较放心)
#HSE06参数
LHFCALC=.TRUE.
HFSCREEN = 0.2
TIME = 0.4
LMAXFOCK = 4
PRECFOCK=Normal
#SOC参数
ISPIN = 2
LSORBIT = .TRUE.
LORBMOM = T
MAGMOM = 9*0 给定每个原子每个方向（xyz)方向的磁矩，这里是3个原子，可以先按默认值给初猜，最后OUTCAR会输出每个方向的磁矩
LORBIT = 11
ISYM = -1
#使用GGA时的修正
GGA = PS
GGA_COMPAT = .FALSE.
使用LDA比PBE要更容易收敛，LDA不需要GGA和GGA_COMPAT
10 .做异质结
==记住，构建完优化时要用固定晶格的优化==
==要加范德华力==
[利用Materials Studio构建异质结的详细攻略 - 知乎 (zhihu.com)](https://zhuanlan.zhihu.com/p/291117500#:~:text=打开Build -Bulid,Layers，在Define Layers界面上导入slab1和slab2；然后点击Matching界面，检查两组参数a1、b1与a2、b2是否相近；选择Layer1、Layer2或者average合并晶胞，点击build按钮即可生成异质结结构。)
层状材料 是不应该加vdw的，只要是有周期性的材料都不应该加vdw
例子：PdSe /data/home/mym/workplace/xieyu/liz/2-cal/8-PbSe2/1-opt-PdSe2
加vdw后与文献不符合
11.做差分电荷密度
https://blog.shishiruqi.com/2019/07/12/chgdiff/
12. 如何加U
过渡金属元素需要加磁性ISPIN=2（可以不设置磁矩让它自己去优化磁矩），且算法不能为davision(normal)，应该换成RMM(fast/veryfast)，否则会电子步不收敛。可以不用加U，因为U是一个经验值，和实验来对的
加U无助于电子步收敛，加自旋有助于电子步收敛
可以都加上ISPIN=2 让它自动的去优化磁矩。
grep magnetization OUTCAR可以查看磁矩关于结构优化中U和磁性
结构优化是根据能量进行结构的优化，使得能量向减小的方向演化，可能没有加U的能量不对，但是这和结构优化不收敛是不相干的。结构优化不收敛就是算法的问题。磁性还是有必要加的
DFT+U理论及“一步”完成DFT+U多步计算 - 知乎 (zhihu.com)
带你解读DFT+U计算，如何加U - 知乎 (zhihu.com)
13. 磁性
材料的磁性对应的微观电子结构为电子自旋的方向并不均匀分布。
绝大多数的磁性材料计算中，电子的自旋只会平行排列（磁各向同性，是共线磁矩
不考虑自旋的占据态能级自旋向上的能级和向下的能级相同，由同一个能级表示。
考虑共线磁矩时，自旋向上和自旋向下的能级分别输出，每个能级的电子占据数为1，共同计算费米能级。
由于自旋上和下能级大小不同，如果费米能级以下的不同自旋指标的能级数量不同，将导致体系整体出现磁矩。
对于反铁磁的情况，体系的磁密度呈现整体无磁矩，局部有磁矩的情况。
非共线磁矩
有的体系中，电子的自旋会沿不同方向排列（磁各向异性），这时磁密度通过x y z三个方向的投影表示
Davidson 算法对于磁性材料（ISPIN=2)有可能无法收敛，这时候解决的办法是更换电子算法为RMM （veryfast)，或者手动设置磁矩 MAGMOM
14. 如何设置参数加快计算速度
- 注意kpar 和ncore的设置，**在计算带时不要跨节点计算!**（总核数/kpar/ncore 应该是节点数量的整数除数)
- LREAL 打开
- 减小KSPACING 和ENCUT
15. 关于vasp的输出中的free energy TOTEN 和energy without entropy 和 sigma >>0
在没有展宽时，（ismear = -5） 自由能和without能量是一致的，TOTEN和without的差异是展宽导致的
For the calculation of the total energy in bulk materials, we recommend the tetrahedron method with Blöchl corrections (ISMEAR=-5). This method also gives a good account of the electronic density of states (DOS). The only drawback is that the method is not variational with respect to the partial occupancies. Therefore the calculated forces and the stress tensor can be wrong by up to 5 to 10% for metals. Only for semiconductors and insulators, the forces are correct because the partial occupancies do not vary and are either zero or one.
2. 关于并行参数
==解释==
第一性原理的计算过程是计算一个体系的不同k点上许多不同的电子态，不同的电子态也称为带/band，每个k点有很多要计算的带
假设一个场景，用一个cpu核计算一个体系，那么这个体系会先计算这个体系的第一个k点的第一个带，再计算第一个k点的第二个带，依次往后，计算第二个k点的第一个带。。。
并行指的是用多个cpu核同时计算多个任务。对一个计算而言，可以分为带并行和k点并行，也就是同时跑多少个k点，同时跑一个k点的多少个带。设置不同的并行参数，会分配给每个k点，每个k点的不同带cpu核心数。这两个并行并不是平行的，先对k点并行，然后给一个k点的带分配核数。
KPOINT 并行属于外层的并行，BAND 并行属于较内层的并行
比如一共有48核，一个k点要算的带数目为4，如果设置k点并行为6，带并行为4，那么就是同时计算6个k点，每个k点用48/6=8个核心来计算，同时计算一个k点的4个带，每个k点的每个带用2个核心计算。
如果一个k点要算的带数目一共只有3个呢，（当然最好设置带并行为3），假设设置带并行为2（设置为4会有一些核不进行计算），那么单个k点用48/6=8个核心，每个带用4个核心，同时计算2个带，但是这时候，会有一个带没有计算，在计算完一个带后，才会计算另一个k点，此时还会有一批cpu空下来，因此如果k点并行不设置为k点数目的除数，会出现空余的现象。 k点并行也一样，如果k点并行设置的太大，那么可能会有多的核数用不到
实际中应该把带并行和k点并行分开来看
一个重要的知识点
k点的并行优点是不需要通讯，因为没有数据的分发，缺点是要耗费内存。内存比较大的系统可以设置k点并行。
带的并行是把数据分发到不同的带上，这样的优点是耗费的内存少，缺点是不同带间需要通讯。当通讯带宽比较大的时候，可以把带的数目设置大一点，这样即便设置多个带并行通讯效率也不会太差；但是通讯带宽比较小时，不要设置同时并行太多带， 因为会大大增加带的通讯。
==cpu核数从哪里来？==
增加cpu的核数可以从两方面，一个是节点内并行，一个是多节点的并行。
节点内的并行相比节点间肯定是降低了通讯的时间的，但是有时候很难在一个节点内得到足够多的核心数，所以需要多个节点来串联计算。但是在设置并行参数时需要考虑的是尽量让k点和带的计算不要跨节点，比如给一个带分配50个核，但是一个节点只有48个核心，那么就需要去别的节点借来两个核心，由于节点间有通讯，这样会大大降低计算速度。不同节点的cpu核心串联时是依次串联的，因此可以先用第一个节点的，再用后面的。
也就是尽量保持节点间的独立性。
==vasp中的并行参数==
vasp中用KPAR来控制k点的并行，也就是一次计算多少个k点
KPAR默认为1，也就是并行计算一个k点，使用所有的核
vasp中用NPAR来控制带的并行，也就是每个k点同时计算多少条带
NPAR默认值为核的数量，比如有48核，NPAR默认为48，也就是同时计算48个带，每个带用1个核心计算，这一个核心计算完这一系列带再计算其他的带，其他的k点。
如果只设置NPAR，那么默认KPAR为1，NCORE=cpus/NPAR
带并行会把数据按照带来分发，这样需要增加不同带之间的通讯，当通讯带宽比较大的时候，可以把带的数目设置大一点，但是通讯带宽比较小时，不要设置同时并行太多带， 因为会大大增加带的通讯。
vasp中用NCORE来控制计算一个带的核心的数量（等同于NPAR的效果。 cpus/NCORE=NPAR)
NCORE 默认值为1 (与NPAR的默认值为所有的核数相对应，NCORE*NPAR的默认值为总核数)
==KPAR×NPAR×NCORE = cpus==
设置技巧
KPAR控制k点并行，这个参数应该设置为k点的除数，（不一定是k点本身的数目，这样就是同时算一个带的所有k点）
节点内并行要快于节点间的并行，因此尽量保证计算过程中一个节点计算整数条带，比如设置NCORE的值为一个节点的cpu核数，或者它的除数，这样保证一条带只在一个节点上计算
The best value NCORE depends somewhat on the number of atoms in the unit cell. Values around 4 are usually ideal for 100 atoms in the unit cell. For very large unit cells (more than 400 atoms) values around 12-16 are often optimal. If you run extensive simulations for similar systems, make your own tests.
让KPAR、NPAR、NCORE三个数比较相近
小体系并行
小体系的特点是原子数少, K点较多, 能带少. 因此KPAR应尽可能设大, NPAR可设为1.
在中等规模的系统(20-100 个原子)中，情况会有所不同。此时，计算的不可约k 点的数量很少（5-50），而电子能带的数量会很大(>100).
- 尽可能将 k 点并行化驱动到最大值（KPAR 尽可能大）。这里的限制因素是实际的 k 点数和可用的内存量。后者是因为更高的 KPAR 值会导致更高的内存需求。[2]
- 使用 Gamma 版本的 VASP 仅用于 Γ 点计算。它显着降低了内存使用量（3.7Gb→ 2.8Gb/core 用于 512 原子金刚石系统）并提高了计算效率，有时甚至提高了 2 倍。
- NPAR 并行化可用于减少高 KPAR 计算的内存负载，但就计算效率而言, 增加 KPAR 优于增加 NPAR。
- 如果只有 NPAR 并行化可用，由于 k 点太少，并且使用大型系统，NPAR 并行化也很重要。
K 点并行很重要！如果要大量计算类似结构, 如长时间的MD等, 应该在计算前简单测算选取最优的KPAR/NPAR(NCORE)参数.
NCORE 与 NPAR 只 能指定一个有效
NCORE = 8 下的运行时间经常处于最优值，且基本处于 [4,16] 空间范围内。
3. 关于K点
K-points里面的设置就是总共插入了多少个点，但是会由于对称性进行约化，得到的是不可约k点。比如 333出来14个k点，是因为约化了
http://bbs.keinsci.com/thread-13066-1-1.html
https://zhuanlan.zhihu.com/p/397873103?utm_id=0
关于测试K点和kSPACING
==需要保证能量差小于1mev/atom==
==k点没有想象中那么大，ENCUT没有想象中那么小==
先测ENCUT再测KSPACING
**金刚石测试结果(8 atoms) **PBE54
KSPACING = 0.1
KSPACING = 0.2
C的ENCUT=400 eV 用900才可以（注意是*100） KSPACING=0.1 2920 k点 KSPACING=0.2 365k点已经够了
PAW_PBE 0.2 (material project中使用的)
石墨测试(16atoms)
石墨的ENCUT需要用800 eV ，但是KSPACING可以用0.2
4.计算报错
试试ISYM = 0
1. internal ERROR RSPHER:running out of buffer
Abort(1) on node 15 (rank 15 in comm 0): application called MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1) - process 15
原因：buffer传输不够
解决方法：https://www.vasp.at/forum/viewtopic.php?t=2806&p=2809
改nonlr.F，重新编译vasp
search for the following lines in nonlr.F
IF (IRMAX > NONLR_S%IRMAX) THEN
! IRMAX is the maximum global number, could be improved !!!!
*NONLR_S%IRMAX =IRMAX 1.1
LREALLOCATE=.TRUE.
ENDIF
IF( IRALLOC > NONLR_S%IRALLOC) THEN
! more safety on parallel machines increase by 20 %
NONLR_S%IRALLOC =IRALLOC1.2*
LREALLOCATE=.TRUE.
ENDIF
and change
NONLR_S%IRALLOC =IRALLOC1.1 to
NONLR_S%IRALLOC =IRALLOC1.2
and
NONLR_S%IRALLOC =IRALLOC1.2 to
NONLR_S%IRALLOC =IRALLOC1.3
2 . 报错 Error EDDDAV: Call to ZHEGV failed. Returncode =
**1.NPAR **
2.赝势
**3.ALGO **
参见 http://www.error.wiki/Error_EDDDAV:_Call_to_ZHEGV_failed（在BN和NSmSiO自洽中遇到过）
3. 报错 ERROR FEXCP: supplied Exchange-correletion table is too small, maximal index :
编译器和vasp版本的冲突（编译的时候使用的是intel2018,使用时用intel2020会出现这样的问题），可能是POTCAR与vasp版本不兼容
vasp5.4-intel2020 vasp6.1-intel2018
一定要注意运行时使用的编译器版本和编译时使用的编译器版本相同（尤其是自己编译的）
4. ERROR FEXCP: supplied Exchange-correletion table is too small, maximal index : 3885
对称性的问题，设置ISYM = 0
5. Sub-Space-Matrix is not hermitian
我排查的问题是使用的节点太多了，减少使用的节点后可以运行
6. HNFORM: ERROR: k-point generating vectors and reciprocal lattice are incommensurate.
设置ISYM = 0
7.自洽不收敛
换电子算法
8. 内存溢出/BAD TERMINATION OF ONE OF YOUR APPLICATION PROCESSES
RANK 0 PID 45924 RUNNING AT comput45
KILLED BY SIGNAL: 9 (Killed)
内存的问题，设置的k点太密
9. 跑完第一个离子步报错 LAPACK: Routine ZPOTRF failed! INFO:1 KPOINT:1 SPIN:1
看看是不是在优化带真空层的结构，如果用了ISIF=3 会因为塌陷真空层太快而报错，可以改用ISIF=2或者ISIF=3调低 POTIM 然后循环优化
10. Intel MKL ERROR parameter 5 was incorrect on entry to DSTEIN2.
修改ALGO从Normal到Fast可以了
5.计算脚本
1.变压优化
for p in 100 200 300
#for i in $(seq 300 50 700)
do
cat > INCAR << lizhaohenshua
#cat 命令 查看文件的内容、连接文件、创建一个或多个文件和重定向输出到终端或文件 cat >test;cat a b > c; cat a;
#cat 后跟输入之后进行标准输出
#<<EOF是定界标识符 终结字符串必须写在行首 >是重写 >>是追加
SYSTEM=Li
PREC = Accurate
ENCUT = 600
EDIFF = 1e-6
IBRION = 2
ISIF = 3
NSW = 200
ISMEAR = 0
SIGMA =0.05
POTIM = 0.2
KSPACING = 0.18
EDIFFG = -0.001
lizhaohenshuai
mpirun -np 48 vasp路径 > vasp.log 2>&1``
cp CONTCAR CONTCAR_$p
cp OUTCAR OUTCAR _$p
done
6.tips
OUTCAR中的能量是晶格结构的能量，而OSZICAR中的能量E包括热浴和晶格结构的能量，OZICAR中的F是OUTCAR中的能量。按照经验来看，热浴的能量一直不平衡，但是系统的能量是平衡的。KPOINTS中，相同晶格常数应具有相同的k点密度，否则无法运行**vasp.log ! vasp.log! vasp.log!编译vasp：参考http://hmli.ustc.edu.cn/doc/app/vasp.5.4.1-vtst.htm
VASP 6.1.0 + VTST + intel新OneAPI 安装编译_vasp vtst onapi-CSDN博客
Installing VASP.6.X.X - VASP Wiki 可以多核并行来编译
- vasp的文件在桌面/vasp/vasp编译文件夹中
- source /work/env/intel2020
- 把makefile.include 复制到目录
- make all
*加背景电荷
NELECT= POTCAR中(ZVAL of the element) POSCAR中原子个数vasp
ALGO= All和ALGO = Fast/Normal的运行效果对比- 1.All的能量会略高于Fast 但是不多可忽略了
- 2.All花费的时间更长 Fast的单个电子步时长会慢慢变短 但是All维持一个时间长度。因此总的花费时间更长
- 3.All每个离子步中的电子步数大致相同，但是Fast会随着离子步增加收敛需要的电子步减少
7. 编译vasp
1.只编译vasp
把arch里对应的makefile.include复制到arch的上一文件夹
source intel环境
在makefile的文件夹下 make
2.把vtst的neb方法编译进vasp
首先查看官方教程 vtst安装，官方网站给出了具体需要复制、修改哪些行
将vtstcode文件夹的子文件夹对应版本中的所有.F文件复制到vasp的src文件夹
将
bfgs.o dynmat.o instanton.o lbfgs.o sd.o cg.o dimer.o bbm.o \ fire.o lanczos.o neb.o qm.o opt.o \加入到vasp的src/.objects文件中，具体位置在chain.o之前。==一共有两个chain.o，都要复制上==
修改main.F
- source intel环境
- 复制对应版本的makefile.include
- make
原始版 教程
8. 使用MS技巧
如何去除原子周期性，这样删除一个原子不会删除所有等价位置的原子
build -symmetry-make p1
在做吸附时，如果发现复制一个分子上去会出现很多分子，这是由于主体结构包括对称性导致的，需要把主体结构make p1 然后再复制就会只出现一个分子
报错
原因：有道词典划词翻译？ 关掉有道就好使了
9. 关于用零点振动能修正自由能
见模拟方法 OER台阶图
10. 关于vaspkit的KPOINTS和INPUT中的KSPACING的关系
vaspkit*2Π = KSPACING
因为vaspkit的单位是2Π/A ,而KSPACING的单位是1/A
vaspkit产生的KPOINTS可能会有错误，比如对真空层中一个水分子进行处理时，得到的KPOINTS是115这是不应该的
10.机器使用
申请192核然后用96核跑 scontrol show node nodelist 可能负载超过96，是因为开启多线程导致的，export OMP_NUM_THREADS=1用来控制关闭多线程
转载请注明来源 有问题可通过github提交issue