VASPのn層の形状最適化
VASPで単層ジオメトリを最適化するための最良の方法は何ですか？同じ方法をn層（n = 2,3,4,5）に使用する必要がありますか？
回答
VASPで単層ジオメトリを最適化するための最良の方法は何ですか？
VASPでの単分子層の幾何学的最適化には、次のキータグを使用する必要があります。
ISIF=4 % or 2 or firstly using 4 then 2
IBRION=2
NSW=300
EDIFFG=-0.005
VASPWIKIで各タグの説明を検索できます。完全を期すために、VASPでの幾何学的最適化のためのINCARテンプレートを示します。
System=Monolayer
ISTART=0 !startjob: 0-new 1-cont 2-samecut
ICHARG=2 !charge: 1-file 2-atom 10-const
ENCUT=500 !energy cutoff in eV
EDIFF=1E-6 !stopping-criterion for electronic upd.
NELM=300 !nr. of electronic steps
ISMEAR=0 !part. occupancies: -5 Blochl -4-tet -1-fermi 0-gaus 0 MP
SIGMA=0.05 !broadening in eV -4-tet -1-fermi 0-gaus
IALGO=38 !algorithm: use only 8 (CG) or 48 (RMM-DIIS), default CG algorithm (IALGO=38)
Dynamic:
ISIF=4 !2:relax ions only; 3:also relax volume and cell shape; 4:relax ions+cellshape, volume=fixed
IBRION=2 !ionic relaxation: 0-MD 1-quasi-New 2-CG
NSW=300 !number of steps for ionic upd
EDIFFG=-0.005 !stopping-criterion for ionic upd
Output:
LCHARG=.FALSE. !don't create CHGCAR
LWAVE=.FALSE. !don't create WAVECAR
計算用にPOTCARファイルとKPOINTSファイル（別の回答を参照）を生成できると思います。単分子層のPOSCARの格子定数は、存在する場合は実験的な格子定数を取る必要があることに注意してください。または、他の答えの戦略を取ることができます。これらすべての入力ファイルが準備されたら、計算を実行できます。
同じ方法をn層（n = 2,3,4,5）に使用する必要がありますか？
ほとんど前のタグを使用できます。ただし、レイヤー間のファンデルワールス相互作用を考慮するために、もう1つのタグを追加する必要があります。これは、nレイヤーの2Dマテリアルのシミュレーションにとって重要です。ファンデルワールス相互作用を考慮するための3つの主要な戦略があります。
#Strategy A:
IVDW = 11
#Strategy B:
LUSE_VDW = .TRUE.
GGA = MK
PARAM1 = 0.1234
PARAM2 = 1.0000
LUSE_VDW = .TRUE.
AGGAC = 0.0000
#Strategy C:
LUSE_VDW = .TRUE.
GGA = BO
PARAM1 = 0.1833333333
PARAM2 = 0.2200000000
LUSE_VDW = .TRUE.
AGGAC = 0.0000
より強力な層間相互作用を得るには、scan + rvv10メソッド（VASP 5.4.4以降のバージョン）を使用する必要があります。
METAGGA = SCAN
LASPH = T
ADDGRID = T
LUSE_VDW = T
BPARAM = 15.7
さらに、POSCARに10を超えるn層構造の原子が多数含まれている場合は、次を追加する必要があります。
LREAL=auto.
お役に立てますように。
読むことを強くお勧めします：表面スラブの効率的な作成と収束
次の回答は、妥当なレベルのVASP知識を前提としています（キーワードはVASP wikiで検索できます）。
VASPで単分子層または表面を最適化する最良の方法は次のとおりです。
- まず、バルク構造を最適化します。これにより、妥当な見積もりが得られます。
- 最適化されたバルク構造から、単分子層または表面を形成します。あなたのためにこれを行うことができる多くのコードがあります。私はお勧めし
pymatgenます。 - 周期的な画像間の相互作用を制限するために、約15Aの真空層を導入します。
- ここで
INCAR、バルク構造を最適化するために使用したのと同じファイルを実行しますが、次の違いがありますISIF = 2。 - また、
KPOINTファイルをk k 1;に変更する必要があります。ここで、kはバルク構造を最適化するために使用される点の数に等しく、1は真空の方向に設定されます。
INCARファイルのイオン緩和は次の形式をとる必要があります。
IBRION = 2
NSW = 200
EDIFFG = -1E-02
ISIF = 2
あなたのKPOINTファイルは、次のようになります。
Automatic mesh
0
Gamma
k k 1
0. 0. 0.
注：これはガンマ中心のメッシュであり、多くの場合有利です。何らかの表面計算を行う場合は、改訂された固体PBE（PBEsol）汎関数の使用もお勧めします。これは、PBEや他のGGA汎関数よりも優れた結果をもたらすことが証明されています。
磁性に対処したい場合、これはいくつかの落とし穴があるため、はるかに困難です。これらの落とし穴を理解するために、これを別の質問として尋ねることをお勧めします。ただし、論文「アクチニド二酸化物表面の非共線相対論的DFT + U計算」で詳細な説明が提供されています。