Tối ưu hóa hình học cho lớp n trong VASP

Question

Cách tốt nhất để tối ưu hóa hình học đơn lớp trong VASP là gì? Có nên sử dụng phương pháp tương tự cho lớp n (n = 2,3,4,5) không?

Answer 1

Cách tốt nhất để tối ưu hóa hình học đơn lớp trong VASP là gì?

Để tối ưu hóa hình học của lớp đơn lớp trong VASP, bạn nên sử dụng các thẻ chính sau:

 ISIF=4             % or 2 or firstly using 4 then 2    
 IBRION=2     
 NSW=300                 
 EDIFFG=-0.005 

Bạn có thể tìm kiếm lời giải thích cho từng thẻ trong VASPWIKI . Để hoàn thiện, tôi đưa ra một mẫu INCAR để tối ưu hóa hình học trong VASP.

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

Tôi giả sử rằng bạn có thể tạo tệp POTCAR và KPOINTS (xem câu trả lời khác) cho phép tính của bạn. Lưu ý rằng hằng số mạng trong POSCAR của lớp đơn lớp của bạn nên lấy hằng số mạng thực nghiệm nếu tồn tại. Hoặc bạn có thể thực hiện chiến lược của câu trả lời khác. Sau khi tất cả các tệp đầu vào này được chuẩn bị, bạn có thể thực hiện phép tính của mình.

Có nên sử dụng phương pháp tương tự cho lớp n (n = 2,3,4,5) không?

Hầu như bạn có thể sử dụng các thẻ trước đó. Tuy nhiên, bạn nên thêm một thẻ nữa để xem xét sự tương tác van der Waals giữa các lớp, điều này rất quan trọng đối với việc mô phỏng vật liệu 2D n-lớp. Có ba chiến lược chính để xem xét tương tác van der Waals.

#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

Để tương tác giữa các lớp mạnh mẽ hơn, bạn nên sử dụng phương pháp quét + rvv10 (VASP 5.4.4 hoặc phiên bản mới hơn):

METAGGA = SCAN
LASPH = T
ADDGRID = T
LUSE_VDW = T
BPARAM = 15.7

Ngoài ra, nếu bạn POSCAR chứa nhiều nguyên tử có cấu trúc lớp n, lớn hơn 10, bạn nên thêm:

 LREAL=auto.

Có thể nó sẽ giúp.

Answer 2

Tôi thực sự khuyên bạn nên đọc: Tạo hiệu quả và hội tụ các tấm bề ​​mặt

Câu trả lời sau đây sẽ giả định mức độ kiến ​​thức VASP hợp lý (nơi có thể tra cứu các từ khóa tại VASP wiki ).

Cách tốt nhất để tối ưu hóa một lớp hoặc bề mặt trong VASP như sau:

• Đầu tiên, hãy tối ưu hóa cấu trúc số lượng lớn của bạn. Điều này sẽ cung cấp cho bạn một ước tính hợp lý.
• Từ cấu trúc số lượng lớn được tối ưu hóa, tạo thành một lớp hoặc bề mặt của bạn. Có rất nhiều mã có thể làm điều này cho bạn. Tôi giới thiệu pymatgen.
• Đưa vào một lớp chân không khoảng 15 A, để hạn chế tương tác giữa các ảnh tuần hoàn.
• Bây giờ bạn sẽ muốn chạy cùng INCARtập tin mà bạn sử dụng để tối ưu hóa cấu trúc hàng loạt của mình với sự khác biệt: ISIF = 2.
• Bạn cũng nên thay đổi KPOINTtệp của mình thành k k 1; trong đó k bằng số điểm được sử dụng để tối ưu hóa cấu trúc khối lượng lớn của bạn và 1 được đặt theo hướng của chân không.

Thư giãn ion của INCARtệp của bạn sẽ có dạng:

IBRION = 2
NSW = 200
EDIFFG = -1E-02
ISIF = 2

Tệp của bạn KPOINTsẽ giống như sau:

Automatic mesh
0
Gamma
  k   k   1
  0.  0.  0.

Lưu ý: Đây là lưới tập trung gamma, thường có lợi. Nếu bạn đang thực hiện bất kỳ loại tính toán bề mặt nào, tôi cũng khuyên bạn nên sử dụng chức năng PBE (PBEsol) đã sửa đổi cho chất rắn. Điều này đã được chứng minh là cho kết quả tốt hơn PBE và các chức năng GGA khác.

Nếu bạn muốn đối phó với từ tính, thì điều này khó hơn rất nhiều với một vài cạm bẫy. Để hiểu những cạm bẫy này, tôi khuyên bạn nên hỏi đây như một câu hỏi riêng. Tuy nhiên, bài báo 'Tính toán DFT + U phi tuyến tính của bề mặt dioxit Actinide' đưa ra lời giải thích chi tiết.