VASP-POTCAR

实例1

VASP赝势文件POTCAR详解 VASP赝势文件POTCAR详解

POTCAR 赝势文件

可以理解为分子力学模拟中的力场文件 但包括的信息更多 VASP4.6将各元素优化的INCAR里的参数也包括在这里了，作为支持PREC的缺省选择 通常各元素的POTCAR已经包括在软件包里了

我们只需要按照POSCAR里的顺序，将各元素的POTCAR按顺序连接起来就可以了 如以下命令：

cat file1 file2 file3 > POTCAR

软件包自带的绝大多数赝势是超软赝势（US-PP）了，但不少元素有两个版本，如何 选取呢？

一个简单的办法是看后缀

标准的没有后缀 _h 硬一点 _s 软一点

_pv,_sv,_d 就是说semi-core的p,s或者d也当做价态处理了 如果是数字的话，表示的可能是不同的半径截距

也可以参考各版本同目录下的V_RHFIN file ，PSCTR file 这两个文件告知该版本的赝势是如何生成的。比如： V_RHFIN file Sc: 6p d2 s1

8 21. .002000 44.95590 125. .25E-05 .300 200FCA 12.00000 .7 1.0 0

1.0 .0 .5 -320.8847 2.0000 2.0 .0 .5 -34.4217 2.0000 2.0 1.0 1.5 -28.2366 6.0000 3.0 .0 .5 -3.7944 2.0000 3.0 1.0 1.5 -2.2591 6.0000 3.0 2.0 2.5 -.1113 2.0000 4.0 .0 .5 -.2699 1.0000 4.0 3.0 2.5 -.1000 .0000

第一行是注释行 给出基本的信息 第二行是最重要的控制行

8 21. .00 2000 44.95590 125. .25E-05 .300 200 F CA 12.00000 J Z XION N AM H DELRVR PHI NC1 | CH QCOR |

GREEN

J - 轨道数 Z - 原子序数 XION - 离子化程度 一般设为0 N - 格点数

AM - 原子质量 H - 决定格点间距 DELRVR - 自洽收敛标准

PHI - 线性拟合参数 NC1 - 最大自洽循环次数 GREEN - 是否存在初始的势 CH - 交换相关能(XC)类型 Slater-XC

HL Hedin Lundquist (1971)

CA Ceperly and Alder parameterized by J.Perdew and Zunger WI Wigner interpolation PB Perdew -Becke PW Perdew -Wang 86 LM Langreth-Mehl-Hu 91 Perdew -Wang 91

QCOR - 非价键电子数（core electrons） 第三行开始是每个轨道的具体参数，依次为 n l j(=l±1/2) 原子轨道能 占有率

PSCTR file of LDA/H1.25 TITEL = US H

LULTRA = T use ultrasoft PP ?

RWIGS = 0.57 nn distance ! Wigner-Seitz radius

RCLOC = .65 NE = 100

LCOR = .TRUE. QCUT = -1

RMAX = 3.0 ! core radius for proj-oper

Description

l E TYP RCUT TYP RCUT(cutoff radius) 0 0 15 0.80 23 1.25 0 0.5 15 0.80 23 1.25 1 -0.2 15 0.80 23 1.25

最重要的地方上面已经用颜色标出来啦：）

说明一下，TYP是指赝势的类型,RCUT是半径截距，TYP可取的值如下： 正则 1 BHS 2 TM 3 VAN 6 XNC

7 RRKJ wave function possibly with node 15 RRKJ wave function strictly no node 非正则 +8

最后一个问题是LDA or GGA。貌似没有定论目前。

这个最好是两个一起做做看啦。或者看文献别人验证过哪个数据好。

其实据说目前最好的是PAW(P.E.Blochl,Phys.Rev.B 50,17953(1994).,Phys.Rev.B 59,1758(1999).)。

实例2

vasp赝势库中镧系元素有后缀“_3”或是“_2”的是什么意思？

例如：Gd 和 Gd_3的赝势有何区别，打开看了之后发现前者价电子数是18个，这个好理解就是：5s^2,5p^6,4f^7, 5d^1, 6s^2;

可是Gd_3只有9个价电子。这是哪9个呢？

Gd_3 应该是 5p^6, 5d^1, 6s^2;把f电子放入核内处理。

这边f电子不是满壳层，直接放到芯态处理有没有问题呢？

由于f电子非常局域，所以可以认为不参与成键

对于Gd来说，f电子恰好半满。所以把f电子作为价电子处理的赝势还是蛮好的（类似还有Lu，全满）。（相对其他的4f元素来说）。

至于把f电子作为芯内处理，是以前对4f元素的通用做法。计算结果挺好。

关键还是要看具体研究的问题

常用的做法是：用两种赝势测试一下对自己所关心的问题的影响情况。在影响不大的情况下，选用不含4f电子的赝势。一来减少计算量，二来避免DFT对4f电子的处理。

实例3

讨论使用vasp超软赝势参数生成pwscf超软赝势文件的可行性

如题，我很久以前就有这样一个想法，大家都知道vasp计算结果可靠性很大程度取决于其优秀的POTCAR文件，既然同样都是采用USPP，如果它们采用同样的USPP方法，可否参考或采用VASP的产生赝势参数（USPP，not PAW）来生成Pwscf超软赝势文件或者PAW势文件？其赝势质量是否有保证？大家讨论一些可行性。

问题是VASP的产生赝势参数不是公开的

人觉得可行还是有的，但道路还是曲折的

vasp的赝势有，源代码也有，采用的是与pwscf相近的方法，细节上似乎有一点不同。 可能也就是可能，通过部分修改pwscf的赝势读取函数，使其读取vasp的赝势。个人觉得主要工作可能是做单位的转换。

看看这个：）

http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=2103905

VASP 赝势的格式比较特殊，所以只能参考其中的一些参数，是不能直接转换的，PWSCF和CASTEP倒是有这个可能。

VASP的赝势也不是特优的，看一下面的这篇文献：

Phys. Rev. B 79, 174107 (2009)

Ground state structure of BaZrO3: A comparative first-principles study http://prb.aps.org/abstract/PRB/v79/i17/e174107

实例4

vasp 关于赝势检测

大家好，我想请教关于赝势检测的问题。我用5种赝势对标准元素（如，Mg，而不是Mg_h,Mg_s）进行检测,按教程上说在1mev~10mev之间比较好，那么是不是这个值在1mev~10mev之间越小的越好吗。还有如果这个赝势我确定了后，是不是也说明对于像mg_s,Mg_h,之类的，这个势也是最好的，非常感谢！

但是问题是有的势算的能量在1meV~10meV之间，有的在0~1meV，有的大于10meV,应该要从里面选个好的吧，不然5个里面一般选哪个，难道是体材用LDA，atom、molecular用GGA？金属的用LDA吗，非常感谢！

所有的赝势的最终目标是描述构成的材料的能量而不是这个原子的能量，只要能够正确的描述体系的大部分性质，那么这个赝势就是可靠的。你的分析应该以来于这些材料的能量。 这些赝势都是尽可能算出来的能量小，有些大有些小，目的或者说原因都是为了能解释一些基本的性质。

VASP组在推出这些势的时候都是做了大量的验证，所以对于不同的体系采用不同的赝势，根据的是你的计算能力、体系的特点来决定，而没有绝对的那个好那个不好

实例5

【转】POTCAR和vasp能量意义

哎，应该有一个blog的，可以收藏一些自己找的资源.

POTCAR将要告诉vasp计算的系统中所包含的各种元素的赝势pesudopotential，vasp本身就带有比较完善的赝势包，我们需要做的就是选择我们需要具体哪种赝势，然后把相应的文件拷贝形成我们具体的POTCAR文件。我们以GaAs为例。 1.赝势的选择：

vasp的赝势文件放在目录 ~/vasp/potentials 下，可以看到该目录又包含五个子目录 pot pot_GGA potpaw potpaw_GGA potpaw_PBE ，其中每一个子目录对应一种赝势形式。 赝势按产生方法可以分为PP (standard pesudopotential，其中大部分是USPP, ultrasoft pesudopotential) 和 PAW (projector augmented wave method)。按交换关联函数的不同又可以有 LDA (local density approximation) 和 GGA (generalized gradient approximation)，其中GGA之下又可以再分为PW91和PBE。

以上各个目录对应起来分别是 pot ==> PP, LDA ; pot_GGA ==> PP, GGA ; potpaw ==>

PAW, LDA ; potpaw_GGA ==> PAW, GGA, PW91 ; potpaw_PBE ==> PAW , GGA, PBE。选择某个目录进去，我们还会发现对应每种元素往往还会有多种赝势存在。这是因为根据对截断能量的选取不同还可以分为 Ga,Ga_s,Ga_h，或者根据半芯态的不同还可以分为Ga,Ga_sv,Ga_pv的不同。

一般推荐选取PAW_PBE。其中各个元素具体推荐哪种形式的赝势可以参考vasp workshop中有关赝势部分的ppt。当然自己能测试之后在选择是最好不过的了，以后再聊。 2.POTCAR的建立： 选好哪一种赝势之后，进入对应的目录，你会看到里边有这么几个文件，POTCAR.Z PSCTR.Z V_RHFIN.Z WS_FTP.LOG 。我们需要的是第一个。把它解压，如 zcat POTCAR.Z > Ga 。对As元素我们也可以类似得到一个As文件。用 cp 命令或者 mv 命令把这两个文件都移到我们的工作目录里。然后再用 cat 命令把这两个文件合并在一起，如 cat Ga As > POTCAR ，这样就得到了我们需要的POTCAR。同理，有多个元素的POTCAR也可以这样产生。这里需要注意的是，记住元素的排列顺序，以后在POSCAR里各个元素的排列就是按着这里来的。

3.POTCAR里的信息：

如果你想看POTCAR长什么样，可以用 vim POTCAR 命令，进去后可以用上下键移动光标。想出来的时候，可以敲入:q!就可以。具体的vim的命令可以在网上查到。一般我会看POTCAR里的截断能量为多大，用 grep -in \。

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据说B3LYP的赝势计算比较准，我在MS上面测试过，好像DOS和能带图的计算确实比较准。不过不知道vasp有没有类似的赝势包。

hybrid functional的计算，并不需要特定的hybrid functional 的赝势。大部分就是基于GGA-PBE的赝势来做，也就是芯电子与价电子的交换关联作用，以及芯电子与芯电子的交换关联作用还是基于GGA-PBE的，只是将价电子与价电子的交换关联作用通过hybrid functional交换关联来描述。

谢谢老师的解答。那具体操作是不是像网上写的那样，使用GGA的赝势，设置GGA = B3，然后更改 POTCAR里面的LEXCH =B3就行了。我试过了，可以跑，不过结果没做详细的分析。

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VASP是使用赝势和平面波基组，进行从头量子力学分子动力学计算的软件包，它基于CASTEP 1989版开发。VAMP/VASP中的方法基于有限温度下的局域密度近似（用自由能作为变量）以及对每一MD步骤用有效矩阵对角方案和有效Pulay混 合求解瞬时电子基态。这些技术可以避免原始的Car-Parrinello方法存在的一切问题，而后者是基于电子、离子运

GREEN

J - 轨道数 Z - 原子序数 XION - 离子化程度 一般设为0 N - 格点数 AM - 原子质量 H - 决定格点间距 DELRVR - 自洽收敛标准

PHI - 线性拟合参数 NC1 - 最大自洽循环次数 GREEN - 是否存在初始的势 CH - 交换相关能(XC)类型

Slater-XC

HL Hedin Lundquist (1971)

CA Ceperly and Alder parameterized by J.Perdew and Zunger WI Wigner interpolation PB Perdew -Becke PW Perdew -Wang 86 LM Langreth-Mehl-Hu 91 Perdew -Wang 91

QCOR - 非价键电子数（core electrons） 第三行开始是每个轨道的具体参数，依次为 n l j(=l±1/2) 原子轨道能 占有率

PSCTR file of LDA/H1.25 TITEL = US H

LULTRA = T use ultrasoft PP ?

RWIGS = 0.57 nn distance ! Wigner-Seitz radius

RCLOC = .65 NE = 100 LCOR = .TRUE. QCUT = -1

RMAX = 3.0 ! core radius for proj-oper

Description

l E TYP RCUT TYP RCUT(cutoff radius) 0 0 15 0.80 23 1.25 0 0.5 15 0.80 23 1.25 1 -0.2 15 0.80 23 1.25 最重要的地方上面已经用颜色标出来啦：）

说明一下，TYP是指赝势的类型,RCUT是半径截距，TYP可取的值如下： 正则

1 BHS 2 TM 3 VAN 6 XNC

7 RRKJ wave function possibly with node 15 RRKJ wave function strictly no node 非正则 +8

最后一个问题是LDA or GGA。貌似没有定论目前。

这个最好是两个一起做做看啦。或者看文献别人验证过哪个数据好。

其实据说目前最好的是PAW(P.E.Blochl,Phys.Rev.B 50,17953(1994).,Phys.Rev.B 59, 1758(1999).)，PP已经落伍了，不过好像我们用的VASP不带这个，就不展开讨论了。

初学VASP(六) 最重要的INCAR参数

INCAR是决定how to do 的文件

限于能力，只对部分最基本的一些参数(>,没有这个标志的参数都是可以不出现的)

详细说明，在这里只是简单介绍这些参数的设置，详细的问题在后文具体示例中展开。 部分可能会干扰VASP运行的参数在这里被刻意隐去了，需要的同学还是请查看VASP自带 的帮助文档原文。

参数列表如下：

>SYSTEM name of System 任务的名字 ***

>NWRITE verbosity write-flag (how much is written) 输出内容详细程度 0-3 缺省2

如果是做长时间动力学计算的话 最好选0或1(首末步/每步核运动输出) 据说也可以结合shell的tail或grep命令手动输出

>ISTART startjob:

restart选项 0-3 缺省0/1 for 无/有 前次计算的WAVECAR(波函数) 1 'restart with constant energy cut-off' 2 'restart with constant basis set'

3 'full restart including wave function and charge prediction'

ICHARG charge: 1-file 2-atom 10-const Default:if ISTART=0 2 else 0

ISPIN spin polarized calculation (2-yes 1-no) default 2

MAGMOM initial mag moment / atom Default NIONS*1

INIWAV initial electr wf. : 0-lowe 1-rand

Default 1 only used for start jobs (ISTART=0)

IDIPOL calculate monopole/dipole and quadrupole corrections 1-3 只计算第一/二/三晶矢方向 适于slab的计算 4 全部计算 尤其适于就算孤立分子

>PREC precession: medium, high or low(VASP.4.5+ also: normal, accurate)

Default: Medium VASP4.5+采用了优化的accurate来替代high,所以一般不推荐使用 high。不过high可以确保'绝对收敛'，作为参考值有时也是必要的。

同样受推荐的是normal，作为日常计算选项，可惜的是说明文档提供的信息不足。 受PREC影响的参数有四类：ENCUT; NGX,NGY,NGZ; NGXF, NGYF, NGZF; ROPT 如果设置了PREC，这些参数就都不需要出现了

当然直接设置相应的参数也是同样效果的，这里不展开了，随后详释

>ENCUT energy cutoff in eV : default taken from POTCAR-file important! 重要到几乎最好不要手工去设置

除非文献告诉你要用多少，或者经过结果可靠性的验证 当然，为了测试一下提交的任务，也不妨先设个较小的值 附加说明：

当且仅当POTCAR里头没有设置ENCUT时(其实貌似没有才是常态)，才受PREC设置影

响从POTCAR里找出相应的ENMAX/ENMIN值来设置。

PREC= Low Medium Accurate High

ENCUT= ENMIN ENMAX ENMAX 130%ENMAX 对于多个元素的POTCAR不同的ENMAX/ENMIN，都取最大值

>NGX,NGY,NGZ: FFT mesh for wavefunctions >NGFX, NGFY, NGFZ: FFT mesh for charges

也是两类重要的最好不要去动的参数，PREC设置将从POTCAR中自动读取。 PREC=High,Accurate 2倍值，用来避免wrap around errors得到精确解 PREC=Low,Medium,Normal 3/4 也已经足够精确到 1 meV/atom

>LREAL: Default= .FALSE.

赝势的非局域部分用到的一个积分在倒格空间或者实空间都可以求值。这个选项就 是决定是在哪个空间里求。在倒格空间里，采用平面波基组求解，在实空间里，采用积 分球求解。

缺省是.FALSE，即不在实空间求。但效率会低一些。 其他选项是 O or On,A or Auto 和.True.。

On和.TRUE.的差别在于是否使用King-Smith算法优化，Auto则自动选择，推荐。

>ROPT: 优化控制每个核周围的积分球内的格点数，LREAL=Auto or On For LREAL=On

PREC= Low 700 points in the real space sphere ( ROPT=0.67) PREC= Med 1000 points in the real space sphere ( ROPT=1.0) PREC= High 1500 points in the real space sphere ( ROPT=1.5) For LREAL=Auto

PREC= Low accuracy 1e-2 ( ROPT=0.01) PREC= Med accuracy 2e-3 ( ROPT=0.002) PREC= High accuracy 2e-4 ( ROPT=2E-4)

>NELM, NELMIN and NELMDL nr. of electronic steps Default

最大电子自洽循环次数 NELM = 60 最小次数 NELMIN = 2

弛豫次数 NELMDL = -5 if ISTART=0, INIWAV=1, and IALGO=8 -12 if ISTART=0, INIWAV=1, and IALGO=48 0 else

如果初始的波函数采取随机赋值，即ISTART=0, INIWAV=1，那么很可能开始的值比较离 谱，那么在第一步核运动循环之前采用NELMDL(负值)步的非自洽(保留初始的H)步计算将 减少计算所需的时间。

如果NELMDL取正值，将在每次核运动之后附加指定次数的弛豫步，目前不知道可以干嘛

>EDIFF 电子SC循环的收敛精度 缺省：1e-4 注意，即使EDIFF=0，NELM步也会执行

>EDIFFG 核运动的收敛精度 缺省：EDIFF*10 (总能量) EDIFFG<0 则在所有的力都小于EDIFFG时停止 EDIFFG=0 则在NSW步后停止 此参数不支持MD，仅用于Relax

>NSW 指定核运动步数 缺省: 0

NBLOCK and KBLOCK inner block; outer block Default NBLOCK = 1 KBLOCK = NSW

>IBRION ionic relaxation: -1-Fixed 0-MD 1-quasi-New 2-CG 3-Damp 5-freq Default if NSW=0 or 1 IBRION=-1 else IBRION=0

这个参数是和ISIF;IALGO/ALGO一起决定怎么算的最重要的参数

1-3 是三种Relax的方法，受ISIF决定是否固定核位置、晶胞大小和形状 0 是标准的ab-initio MD，不受ISIF影响，即不改变晶胞大小和形状

5 大概是和0差不多吧？支持Hessian和Freq(仅Г点)的计算以及部分固定的MD 详细的要在示例中具体情况具体分析了。

>ISIF calculate stress and what to relax Default if IBRION=0 (MD) 0 else 2

ISIF│calculate │ calculate │relax │ change │ change │ force │stress tensor │ions │ cell shape │cell volume ──┼─────┼───────┼───┼──────┼──────

0 │ yes │ no │yes │ no │no 1 │ yes │ trace only │yes │ no │no 2 │ yes │ yes │yes │ no │no 3 │ yes │ yes │yes │ yes │yes 4 │ yes │ yes │yes │ yes │no

5 │ yes │ yes │no │ yes │no 6 │ yes │ yes │no │ yes │yes 7 │ yes │ yes │no │ no │yes Trace only means that only the total pressure

IWAVPR prediction of wf.: 0-non 1-charg 2-wave 3-comb Default if IBRION=0 (MD) 2

if IBRION=1,2 (relaxation) 1 else (static calculation) 0

以上选项保存TMPCAR +10 则全部使用内存，不保存此文件 IWAVPR determines how wave functions and/or charge density are extrapolated from one ionic configuration to the next configuration.

>ISYM symmetry: 0-nonsym 1-usesym 是否使用对称性 Default 1

SYMPREC determines precision of the positions in POSCAR file. Default 1e-5

LCORR Harris-correction to forces. Default .TRUE.

>POTIM time-step for ion-motion (fs) Default

IBRION=0 (MD) no default,必须指定，MD每步步长

IBRION=1,2,3 (relaxation) 0.5 最小化的'scaling constant',尤其是IBRION=1

>TEBEG, TEEND temperature during run (MD有效) Default: TEBEG = 0 TEEND = TEBEG

注意VASP的温度定义与实际温度有细微的差别，所以 TEBEG=T×(N-1)/N T为实际温度，N为原子数

SMASS 控制MD中的速度模拟方法 default -3 微正则系综(总自由能不变) -2 保持初速度不变

-1 每NBLOCK步调整速度，来保证动能连续 >=0 Nosé算法模拟正则系综，(不懂-,-)

NPACO and APACO

NPACO : number of slots for pair correlation (PC) function. Default 256

APACO : maximum distance for the evaluation of PC function in A. Default 16 简单说就是在不超过APACO的NPACO个距离上求成对相关函PCF

RWIGS Wigner-Seitz半径 DOS计算用

>NELECT 总电子数

如果系统不是电中性的就必须设置，所带电荷作为均一的背景电子气考虑

NUPDOWN default不考虑电子自旋态改变的可能

EMIN, EMAX energy-range for DOSCAR file

>ISMEAR part. occupancies: -5 tet with Blochl -4-tet -1-fermi 0-gaus >0 MP

采用所谓部分占有波函数，用一个函数来平滑积分，尤其是对于金属体系可减少k点 Default ISMEAR = 1 如果在KPOINTS里使用了tetrahedra方法 推荐ISMEAR=5

SIGMA determines the width of the smearing in eV Default SIGMA = 0.2

>ALGO algorithm: Normal (Davidson) | Fast (mixed)| Very_Fast (RMM-DIIS) >IALGO algorithm: use only 48 (RMM-DIIS) or 38(Davidson) or 8(CG) Default IALGO = 38 for VASP4.5

算法是最重要的参数之一。一般VASP推荐使用的是以上三种算法，一般来说8/38是初期 比较快收敛，在接近平衡时采用48较快，在初期或MD时使用48可能会遇到不收敛的情况

。也可以使用ALGO参数来替代IALGO，设置Fast，VASP会先用38，再自动切换到48。 各种算法只要收敛，结果应该一致。

另一个可能有用的选项是-1。不进行实际的计算，只对重要的步骤做计算测试，并将测 试得到的各部分耗时输出在OUTPUT里。

VOSKOWN use VWN interpolation 算法，default 0 不用，如果使用了PW91或者需要计 算磁性质，不妨设为1 用

mixing tag & MAXMIX

IMIX = type of mixing

AMIX = linear mixing parameter AMIN = minimal mixing parameter

BMIX = cutoff wave vector for Kerker mixing scheme AMIX_MAG = linear mixing parameter for magnetization

BMIX_MAG = cutoff wave vector for Kerker mixing scheme for mag. WC = weight factor for each step in Broyden mixing scheme INIMIX = type of initial mixing in Broyden mixing scheme MIXPRE = type of preconditioning in Broyden mixing scheme MAXMIX = maximum number steps stored in Broyden mixer Default

for US-PP non-magnetic

IMIX = 4 AMIX = 0.8 BMIX = 1.0 WC = 1000. INIMIX = 1

MIXPRE = 1 MAXMIX = -45

值得注意的是，在MD或者Relax的时候，设置MAXMIX(>0,一般约3倍的电子SC步数)，可能

会大大减少核运动步数。 但是同时会增加对内存的要求。

LWAVE,LCHARG and LVTOT create WAVECAR/CHGCAR/LOCPOT LELF create ELFCAR LORBIT create PROOUT 输出文件的选项

NPAR 并行计算band的节点数，每一个节点计算一个band当然可以提高并行效率，减少通

讯量，不过貌似现在硬件的主要限制还是内存，而这个选项的使用可能会大幅增加内存 的需求

>NBANDS 总能带数。

之所以把它放在最后，是因为它对于解决内存需求的重要性。计算需要大量的 能带(空带)，至少要1个空带(否则VASP会给出警告)。一般NBANDS=NELECT/2+NIONS/2 以上可得到较精确的结果，如果内存不够就只好减少NBANDS，在牺牲精度和体系大小之 间平衡了。

最后提示一下大多数参数的首字母代表了参数的性质 I 初始化 L 逻辑开关 E 能量 N 数目 T 温度 便于记忆

初学VASP(七) VASP程序的编译

下面以编译VASP4.4.5版本为例，编译更新的版本VASP4.5.5、VASP4.6和VASP5.0（即将发布）的步骤与此相同。

1、 所需文件和程序

VASP源代码：vasp.4.4.5.tar.gz和vasp.4.lib.tar.gz 数学库：LAPACK和BLAS (http://www.netlib.org/ ， 或mkl（配合intel的fotran编译器用），

或ATLAS (http://math-atlas.sourceforge.net/

或Lib GOTO (http://www.cs.utexas.edu/users/flame/goto/

Fortran编译器：PGI fortran 至少4.0以上版本(http://www.pgroup.com/ ， 或Intel的 ifc (8.0以上版本是ifort,

http://www.intel.com/software/products/compilers/flin/ ，前者可以从网站上下载到15天的试用版本，后者可以从网站下载到免费的版本。

2、下面采用PGI fortan编译器pgf90、ATLAS数学库对VASP4.4.5进行编译

这里假定已经安装好了fortran编译器，所有文件都放在/home/xxxx/VASP_SRC目录下，机器的操作系统是Linux: Redhat9.0。

a) 从http://math-atlas.sourceforge.net/下载atlas3.6.0_Linux_P4SSE2.tar.gz，并 用如下命令解压：tar xzvf atlas3.6.0_Linux_P4SSE2.tar.gz

解压后得到一个目录Linux_P4SSE2，在此目录下有个lib子目录，该lib子目录中的文件为libatlas.a, libcblas.a, libf77blas.a, liblapack.a, 这些就是编译vasp时所需要 的数学库文件之一。

b) 用如下命令解压vasp.4.4.5.tar.gz和vasp.4.lib.tar.gz：

tar xzvf vasp.4.4.5.tar.gz tar xzvf vasp.4.lib.tar.gz

解压后分别得到目录vasp.4.4和vasp.4.lib，目录vasp.4.4中文件是vasp的主要源代码，vasp.4.lib是编译vasp时需要的一些特定的数学库程序，在这两个目录中都有编译时所用的makefile文件，针对机器和fortran编译器，选择相应的makefile。

c) 进入vasp.4.lib目录，选择makefile.linux_pg，并把它拷贝成makefile，然后键入make命令开始编译。整个命令如下：

cd vasp.4.lib

cp makefile.linux_pg makefile make

编译成功后，得到libdmy.a文件。

d) 退出vasp.4.lib目录，进入vasp.4.4目录，选择makefile.linux_pg，并把它拷贝成makefile，编辑makefile文件，通过修改LIB变量的赋值而采用基于ATLAS的数学库文件，修改的地方和方法是：

在第87和88行前加上#，把这两行注释掉，然后去掉第91,92和93行前的#。

修改前和后的内容为分别为：

LIB = -L../vasp.4.lib -ldmy ../vasp.4.lib/linpack_double.o \\

../vasp.4.lib/lapack_double.o -L/usr/local/lib /usr/local/lib/libblas.a #

# the following lines should allow you to link to atlas based blas #LIB = -L../vasp.4.lib -ldmy ../vasp.4.lib/linpack_double.o \\ # ../vasp.4.lib/lapack_double.o -L/usr/local/lib \\

# -L$(HOME)/archives/BLAS_OPT/ATLAS/lib/Linux_ATHLONTB/ -lf77blas –latlas #LIB = -L../vasp.4.lib -ldmy ../vasp.4.lib/linpack_double.o \\

# ../vasp.4.lib/lapack_double.o -L/usr/local/lib /usr/local/lib/libblas.a

#

# the following lines should allow you to link to atlas based blas LIB = -L../vasp.4.lib -ldmy ../vasp.4.lib/linpack_double.o \\ ../vasp.4.lib/lapack_double.o -L/usr/local/lib \\ -L../Linux_P4SSE2/lib/ -lf77blas -latlas

修改后保存makefile文件，键入make命令开始编译vasp。整个命令为： cd ..

cd vasp.4.4

cp makefile.linux_pg makefile 编辑修改makefile文件

make

编译成功后，就可以得到VASP的可执行文件vasp。

e) 以root帐号登录机器，把成功编译VASP后得到的vasp放到/bin目录下，则任何一个普通用户都可以使用vasp。此时vasp可以当成于一个linux的命令来使用了，不再需要把vasp拷贝到当前的计算目录下。

实例6

vasp检验Ti的赝势kpoint如何设置

vasp中检验Ti的赝势，结果不合理。OUTCAR中有个很大的warning，提示我看了下是说k点有问题。之前看手册上说对于单个原子只用一个k点就可以，我测试过O、H等都没问题，可是对于Ti来说好像有问题，请教大家应该怎么办？ 我的输入文件如下 INCAR： SYSTEM=Ti MELMDL=5 ISMEAR=0 SIGMA=0.1

POS：

Ti 15 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 Direct

0.00000 0.00000 0.00000 K：

Automatic mesh 0

Gamma 1 1 1 0 0 0

POT是用的vasp自带的PAW_PBE中的Ti

OUTCAR中的结果energy without entropy= -0.988815 ，不合理。

另外有个很大的警告：Your highest band is occupied at some k-points! Unless you are |

| performing a calculation for an insulator or semiconductor, without |

| unoccupied bands, you have included TOO FEW BANDS!! Please increase | | the parameter NBANDS in file 'INCAR' to ensure that the highest band | | is unoccupied at all k-points. It is always recommended that one | | include a few unoccupied bands to accellerate the convergence of | | molecular dynamics runs (even for insulators or semiconductors) | | Because the presence of unoccupied bands improves wavefunction | | prediction, and helps to suppress 'band-crossings.' | | Following all k-points will be listed (with the Fermi weights of | | the highest band given in paranthesis) ... : |

| | | 1 ( 0.14237) | | | | The total occupancy of band no. 9 is 0.28474 electrons ... |

| | 还有个小的警告：936: WARNING: grid for Broyden might be to small

这是vasp自带的赝势，怎么会有问题呢，如果真有问题，那接下来还怎么继续做下去啊。

VASP中不是自带Ti的赝势吗？

把问题具体化，也就是吧WARNING的内容给出来，还有你的输入文件，特别是KPOINTS

我也遇到类似的问题，我在站内搜，好像08年有过这么一个帖子也是问这个问题，就是不管用哪种赝势，energy without entropy 总在-1ev左右，明明是自带的赝势，怎么检验就不对呢?

你可以看看想在的NBANDS，然后提高一下试试。如果默认的NBANDS不能满足这个体系，那有可能会出问题。毕竟默认值不是一定对这种特殊的孤立原子会正确

VASP中不是自带Ti的赝势吗？

本文来自: 小木虫论坛 http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=2502525

实例7

vasp 中的赝势文件（）

vasp 中的赝势分为几种，包扩标准赝势(没有下标的)、还有硬（harder）赝势(_h)、软（softer）赝势(_s), vasp 说明书里面说，

An extension h implies that the potential is harder than the standard potential and hence requires a larger energy cuto?. The extension s means that the potential is softer than the standard version.

我不理解harder 和softer是啥意思？侯老师的说明书里说，X_h 表示该赝势比较硬。这个硬怎么理解啊？硬和软是相对什么来说的啊？

赝势，顾名思义，就是用一个假想的势能来替代真实的势能。VASP开发不同的赝势都做了测试的。所谓的硬（难以赝化），就是指该元素原子的截断动能比较大，假想的势能与实际比较接近，计算得到的结果准确，但比较耗时，难以收敛。软（容易赝化），表示该元素原子的截断动能比较小，赝势模型比较粗糙，但相对简单，可以使计算很快收敛（比如VASP开发的超软赝势）。因为模拟计算中不可能做到即模型简单又计算不耗时，所以用户可以根据自己的计算条件来选择不同的赝势。

其实我已经回答了，硬的赝势精度高，但计算耗时。软的精度低，容易收敛，但节省计算时间。提供不同的赝是让用户有选择余地嘛

实例8

VASP使用时的氢原子PAW赝势问题

在用VASP计算时需要使用氢原子的PAW赝势，可是这个赝势有四五种之多，请教各位站友，这几种赝势有什么区别呢？

看看R.马丁的《电子结构》吧，这个问题太笼统。一般来说，文献上面会说出选择赝势的

问题是一般文献并不给具体的哪个赝势，它只会告诉你用的是PAW-GGA等信息，至于在具体的就没人说阿，是不是具体的选择靠的是个人经验，还是每个都试一下，我想不到万不得已应该不会用这个办法的吧。工作量很大的。

实例9

关于VASP计算用不同赝势产生的能量差异！

为啥同一个结构，用不同的赝势文件POTCAR，如PAW_PBE赝势和用US赝势来计算，为啥能量不一样？连初始第一步的能量的差别就很大啊？本人理论知识很浅，各位大侠能说说其中原理吗？

实例10

Tb原子赝势（vasp的PAW_PBE）

本人想用vasp做掺Tb的化合物，需要考虑lda+u，需要Tb的赝势（其中必须是把f电子作为价电子的赝势）。他们提供的Tb_3我有，但是不把f电子作为价电子的。

这个还真不太清楚，VASP的赝势可以自己做么？

实例11

VASP装在集群计算机上（linux系统），是不是将KPIONT，POSCAR，POTCAR，INCAR放到我的计算目录下，然后挨个输入什么命令就可以计算了啊？

MS在个人电脑及集群计算机上都需要按装。那VASP在集群计算机上按装后，还需要在个人电脑上安装吗？

先看简单的入门说明手册吧。创建工作目录，四个关键的输入文件是自己创建的，touch命令可完成。

只要在集群上安装即可，个人电脑上用SSH控制即可。

已经看过入门手册了，但感觉都是这四个文件的内容，不知道该怎么创建这四个文件。能详细一点介绍么，或者给一份介绍怎么创建这四个文件的手册？

cd切换到工作目录；

touch INCAR KPOINTS POSCAR

vi对应文件，编辑成相应内容，:wq保存； POTCAR用cat命令重定向写入。

说的够明白了吧？建议好好补一补linux的文件操作命令，这个运行程序VASP没关，但对运行任务很有帮助。

还想问版主几个问题：）

算完之后需要将那些输出文件拷到本机上处理数据呢，还是直接在集群计算机上处理数据呢？比如画能带结构图

那些处理数据的软件是需要按装在集群计算机上，还是可以装在个人电脑上。

如果处理数据的软件可以装在个人电脑上，那那些个输入输出文件不是linux文件吗，这些linux文件在windows下能打开吗？

还想问一下版主，我们自己有一个集群计算机，还在超算中心建了一个账号，也就是我们要是有任务既可以在实验室的集群计算机上算，也可以在超算中心算。那如果我在实验室的集群计算机上建INCAR，KOPINTS，POTCAR等文件，然后可以拷贝到超算中心算吗？如果两个计算机上的VASP版本不一样，那将上面三个文件从一个计算机上移到另一个计算机上可以算吗？

非常感谢您的解答！

[ Last edited by Gina88 on 2011-2-7 at 10:33]

可以，一般软件都是自下而上兼容的。。这个不用担心。要是windows系统下建立的文件，到linux上最好先用dos2unix命令弄一下，不然极大可能出错。

还想问一下版主，我建好了INCAR，KPOINTS，POSCAR后，

那POTCAR应该到哪里去复制过来呢？

POTCAR要自己根据原子赝势生成的。建议看下侯博士的教程。

按照你在POSCAR里面的原子顺序去赝势库逐个cat到工作目录的POTCAR里面。

看过了，但是没有找到赝势库在哪里，在我们实验室的集群计算机上没有找到

实例12

vasp中的赝势

请问各位虫友，vasp中Cu的赝势中电子组态是d10 p1，但是Cu的基态是d10 s1，请问这是什么原因呢？而且Fe，Zn也和基态不一样。我计算Cu的态密度时发现，s，p又都有，还请大家指点？

顶，同关注，以前还没注意过这个问题，不知道这样的话Cu的s，p电子的态密度是如何计算出来的。

产生赝势过程中，原子组态可以根据所计算固体情况进行适当的改变，从而使所得到的赝势更加符合实际环境。这只是得到赝势而已，真正固体计算时，当然还得按照变分原理来求所谓的最小值。

这是一个很重要的问题，具体参考可以在Martin <>赝势部分的参考列表里面得到。

在―Part III Important preliminaries on atoms‖ 的Chapter 11 ―Pseudopotentials‖ 里面所列的一些参考，或看其中select further reading里面的参考也行。

实例13在线答疑:Wien2k&VASP的问题

一不小心,斑竹给俺发了几个金币,非常感激,为支持此版,所以特发此贴,如果有Wien2k&VASP的问题,就发上来,虽然不一定能解答,但是一定尽自己的力量,当然也希望各位计算的大虾给予指点.

计算中的问题,可以接在后面. 请教下，如果用vasp来算非周期体系，怎么得到它的准确homo-lumo gap?我没用过wien2k，楼主使用了上面两种软件，就你个人看法，请比较下这两个软件的优缺点？另外请教下，这两个软件是否有什么优缺互补的地方，能否有机的结合起来进行使用。 不知道可以不可以问一下VASP在那里可以下载到？

求教VASP多少钱？并行版是不是按节点卖的？比如10个节点多少钱？20个多少钱之类的还是统一的价格，随便扩充节点

回复csfn:你的第一个问题，要得到非周期性的准确带隙,关键在于你的结构的合理性. 第二个问题:VASP是基于赝势的方法,即用一个平缓的势代替内部电子和原子的核的势. 而Wien2k是全电子势的方法,划分电子势的方法,即采用MT球的方法,球内采用球斜函数展开,间隙用平面波.

比较起来，Wien2k耗时,但是更精确,因此预测电子结构,化学键比较准确，当然做其他性质的计算也是很精确的.VASP相对来说,计算省时,适合大体系的计算.在有足够的资源支持下,而且体系不大,选Wien2k,反之,选Vasp.

下载好象紫霞上有提供,但是VASP是商业软件，需要购买的

我想用MKL作为LAPACK 和IFORT编译VASP MKL用的时候 是否只用将其中的LAPACK的MAKEFILE MAKE 出来 就可以 其它的如MKL的环境变量是否用设置呢 谢谢 vegalew

VASP价格在4000欧元左右,好象不是按节点购买,不同于MS. 具体你可以询问国内的宏建公司.

宏建公司的好像是一万多吧，反正不是很贵，不按节点买，就是说你买了后可以随便你安装几个节点，因为lic在你手里。

想过把VASP的安装过程详细的整理出来，只是一直没有时间，明年再说吧。

问下？：VASP计算得到的DOS文件有很多，其中DOS0是总的DOS，其他则是单个原子的DOS，他的顺序是不是和POSCAR文件里的原子顺序一致？另外我算了四个原子的小分子发现DOS1——DOS4的s、p、d的电子相加后作图和DOS0不相同，这是怎么回事，有遇到过吗？

[DOSCAR的输出顺序是总的,然后按照POSCAR的顺序输出各单个原子的各个轨道的态密度,一般的顺序为,s,py,pz,px,xy,yz,z2,xz,x2..

由于单个原子的态密度跟你设置RWIGS大小相关,所以各原子之间存在一定的间隙,所以总的和要比总的态密度要小,但基本上是一致的,如果相差太大，那可能就有问题了

请问你的问题---利用proout做COOP解决了吗？我对这个比较感兴趣！

求助，，如何对VASP结构优化计算结果的有关电荷的文件进行分析？ 最好能得出类似于CASTEP一样的每一个原子电荷数值？ 谢谢

可以参考一下Bader的AIM理论，或者你自己做一个小程序,对RWIGS半径内的电荷密度做体积分.

如何利用VASP计算同位素，例如C12和C13，关键问题是不是建立赝势？

其他量化软件是否可以计算同位素？

据我目前所了解的,VASP好象并不能处理同位素,你的想法很好,我想如果能解决VASP的赝势的问题,就应该可以计算了.

请教：lev00的plot parameter怎样取，可以得到光滑漂亮的电荷密度图？

（作图用的origin）谢谢！！

使用lev00提取电荷密度后,会产生一个out_1.dat的文件,将其导入ORIGIN,然后将第三列数据转化成Z轴,然后再在edit里的convert to matrix,转化成矩阵,使用plot里的选择可以画出电荷密度.

其电贺密度的间距,你可以在ORIGIN里调节. 如果你不会,最好看看ORIGIN的参考书

. google \有现成的程序可以算bader电荷2。lev00就有计算某一半径内的电荷数值。

不同意，反映同位素差异只是质子，再怎么处理赝势也只是对电子而言；都是电子结构计算程序，当然不能很好处理同位素了；

非要考虑，那也只能进行些与原子振动相关的热力学计算（考虑了质量差异），部分反映同位素效应，有很多工作都是这么做的。回复hchfox:不知道你看过固体能带理论没有,当然我这里也是跟你探讨,

所谓的赝势是用一种假想的势去代替内部电子和原子核的作用势,而外部的电子势是用的是真实势.既然如此,你所说的由于同位素造成的质子数的不同,难道不包括在这里面?

那如果真能构造出这样一种赝势,包含了原子核和内层电子作用,而这个原子核的作用中包含了由于质子数带来的变化,为什么不能拿来计算呢.

回复marongcai:VASP的理论,你可以看一下谢希德写的<固体能带理论>

呵呵，可能本人太孤陋寡闻了。。。

但个人认为通过改进赝势来考虑同位素效应不是正道。。。

至于DFT能不能考虑同位素效应，不用改进，这样的文献都出一大把了，就是结果的可信度有多大罢了。自己再google一下吧。

Chemical Physics Letters

Volume 423, Issues 1-3, 20 May 2006, Pages 102-105 The H–D isotope effect in the stability of lithium alanate

如何建立所需文件夹来计算NaCl结构的弹性常数

你好！我是一名新手。但是我现在急需用vasp解决一个问题。我用castep计算得到的弹性常数和一篇引用文献中计算得到的结果正好相反（我计算为负值，则此结构在力学上是不稳定的；但文献中vasp计算得到的是正值，也就是此结构在力学上是稳定的。）。所以我想对NaCl结构进行几何优化，并且计算它的弹性常数， 来验证一下，并找出原因。我想请问一下在Linux系统下的计算步骤和命令。我们组刚买来vasp，可是我急需解决这个问题。所以恳请您的指导。

回复:tpp001

如果你说的是要运行Vasp的运行命令的话，直接键入VASP就可以运行了. 但是vasp必须先在linux下编译,才能执行.不知道你编译了没有.

如果你问是的计算弹性常数的步骤的话,量子化学网上,候拄峰写了一个关于用VASP计算六角结构弹性常数的步骤,你可以参考一下

如何建立所需文件夹来计算NaCl结构的弹性常数

你好！我是一名新手。但是我现在急需用vasp解决一个问题。我用castep计算得到的弹性常数和一篇引用文献中计算得到的结果正好相反（我计算为负值，则此结构在力学上是不稳定的；但文献中vasp计算得到的是正值，也就是此结构在力学上是稳定的。）。所以我想对NaCl结构进行几何优化，并且计算它的弹性常数， 来验证一下，并找出原因。我想请问一下在Linux系统下的计算步骤和命令。我们组刚买来vasp，可是我急需解决这个问题。所以恳请您的指导。

回复:tpp001

如果你说的是要运行Vasp的运行命令的话，直接键入VASP就可以运行了. 但是vasp必须先在linux下编译,才能执行.不知道你编译了没有.

如果你问是的计算弹性常数的步骤的话,量子化学网上,候拄峰写了一个关于用VASP计算六角结构弹性常数的步骤,你可以参考一下

楼上各位讨论同位素的兄弟好像弄错了一个问题： 同位素不是质子而是中子数不同吧？ 如果是中子的话用赝势就不好处理了吧，中子应该与核外电子没啥作用，估计主要的影响就是原子核质量的变化

请问：算态密度时，出现warning:stress and forces are not correct??

计算TiC的态密度时，出现warning：stress and forces are not correct, 请问楼主，这是怎么回事？如何修复呢？非常感谢！

出现这种情况下,可能是由于你的K点的选择发生变化,或者是截断能的变化,引起体系内部受力发生改变,尽管官方网站上提供了一些可改性的参考,但是他们自己也认为这一点很难处理,不过值得庆幸的是，它对计算的结果影响不大.

用castep计算CeBr3和Ce3Al的结构优化，我用一般的手段不能收敛，用All Bands/EDFT也不收敛，加上自旋极化后还是无法收敛。提示：

*Warning* max. SCF cycles performed but system has not reached the groundstate. Warning: electronic minimisation did not converge during finite basis set correction.

不知道这些难以弛豫收敛的体系怎么对付？

如果是要使用一个大的晶胞,那么有没有必要去对它的原胞做一个结构优化来达到稳定,最

后用这个优化的晶格常数进行扩胞呢?还有你说DOS和设置的RWIGS有关,那么这个RWIGS应该怎样设才合理?

求助，bulk晶体体系的电导率如何计算？

有人推荐ATK，但是好像只能计算two-prob system

回复cuihuang,你的问题计算电导率,其实按照电导率的公式来看，它是与载流子的迁移率以及扩散系数是相关,但如何计算载流子的迁移率和扩散系数,目前还没发现很好的用第一性原理去计算这些东西的文章以及方法.

但是有篇文章可以参考一下:Computer Physics Communications 175 (2006) 67–71

比如对二维正方格子, 可以取象附件里那样的A和B两种基矢,这两种取法对计算能带有什么样的影响吗? 主要是两者的高对称点是等价的吗? 如果不等价在计算的时候在KPOINTS文件里面是不是要加上偏移量?

回复dwma:如果你的结构优化只是保持原子位置不变,针对体积,或者形变的做优化的话,可以通过选择ISIF的设置来实现.

或者这也是可行的,就是让你所说的两个原子静止,其他原子驰豫,那可以通过设置你的POSCAR跟相应的优化(驰豫)开关(ISIF,NSW,IBRION..)可以实现.

但是如果你的问题是保持一个体系中的两个原子的间距不变的情况下,仍然要求原子在晶体势场,或者力的的影响下运动的话,VASP的现在的模块是无法实现的,当然可能可以通过修改程序的方法达到你的目的

pdos的计算问题，新手求助

我计算的是Mg2Ni储氢材料

在DOSCAR中没有看到有s,p,d轨道的分别显示，但是在说明书中说好像能分别显示。。 PREC=Accurate ENCUT=250 EDIFF=1E-5 LORBIT=1 NSW=0 ISTART=1 ICHARG=11

RWIGS= 1.524 1.286 ISMEAR=-5

我哪里做错了或者设置的不对了将LORBIT=1改成LORBIT=11试试 谢谢

回复mumu03101::

你的第一个问题可以回答你,但是第二个问题我不太清楚你的目的

VASP计算过程中,可能由于断电或者其他原因导致VASP未计算完而中途推出.

要续算,我们首先得搞清楚它的原理,它在计算过程中是使用迭代的算法直至达到收敛精度,在每一个迭代的过程中,它都会产生一个新的电荷密度,和构造一个新的波函数,以备下一步的计算,因此当断电后,它也会产生相应的电荷密度(CHGCAR)和响应的波函数(WAVECAR),即便它没收敛,但它相比初试的电荷密度和波函数更接近收敛值,因此你要续算,只要设置好ICHARG和ISTART的开关,你应该可以达到你的目的,当然具体选择多少可以根据你的实际情况来

周期性扩展

怎样将得到的OUTCAR或者CONTCAR里面的结构进行周期行扩展，我因为计算的是表面，只计算了一个比较小的超胞，想验证这个超胞周期行扩展后是否还是正确的！

回复yhjiangshiyu:你所说的输出态密度的顺序是否跟POSCAR一致,这完全取决于你处理DOS的程序.

你的第二个问题:各个原子的DOS的和是不跟总的一致,因为各个原子的DOS是根据RWIGS的大小求出来,那么RWIGS的球并不能填充到整个空间,所以要偏小,但是这个差距应该不是很大.

当然引起不相等原因,还有很多,比如你的程序有问题.

怎样将得到的OUTCAR或者CONTCAR里面的结构进行周期行扩展，我因为计算的是表面，只计算了一个比较小的超胞，想验证这个超胞周期行扩展后是否还是正确的！

我用MS进行过手动平移,老板说手动平移不能验证周期性,请问有没有程序或者其他软件能让我得到的OUTCAR或者CONTCAR里面的原子坐标进行一个周期性的扩展!

你用ms进行手动平移是可行的 建议：

首先将contcar的格式转换成ms的格式，然后平移，这个是完全可行的。

具体ms的格式，你把一个ms自带的结构输出为一个.car格式的文件，读一读，参考下就会明白是什么格式，然后contcar转换成car格式即可。

我是无机化学专业，现在是研一，以前学的是土木工程，想来做量子化学计算，晶体的能带结构和态密度，具体是想看看一些黑色氧化物的吸光性质怎么样，我导师不是做计算的，她也不懂，所以就想知道这个事可以从什么地方开始，需要看什么书，可以用什么软件去计算

你用ms进行手动平移是可行的 建议：

首先将contcar的格式转换成ms的格式，然后平移，这个是完全可行的。

具体ms的格式，你把一个ms自带的结构输出为一个.car格式的文件，读一读，参考下就会明白是什么格式，然后contcar转换成car格式即可。

实例14

CASTEP,VASP,Quantum-ESPRESSO区别

CASTEP,VASP都是比较常用的平面波，赝势，周期性DFT计算的常用软件，我在晶体晶面计算的时候常看到，还经常被冠以First-principle calculation，一直很困惑这两个软件似乎都可以优化结构，都可以计算体系能量，但是区别在哪？价格上差那么多，难道就仅仅是因为一个图形界面好？今天又在JACS上看到了计算晶体，晶面结构还可以用另外一个软件，Quantum-ESPRESSO，查了下也是大名鼎鼎，里面的pwscf包也是平面波，赝势，周期性DFT，而且是免费的，实在弄不清楚这三个宣传都是平面波，赝势，周期性DFT的软件在优化结构，计算单点能方面有什么区别？为什么从CASTEP的10多万到VASP的4万再到Quantum-ESPRESSO开源，免费这么大的区别

CASTEP 贵，图形界面，容易上手

VASP 性价比最高，赝势最佳，算的很快

Quantum-ESPRESSO 免费，功能多，赝势上缺乏PAW。 个人推荐PW，算的很好，上手其实比vasp要快。

给Quantum-ESPRESSO 做个广告吧： Quantum-ESPRESSO 功能强大，含有 PW DFT计算 CPMD计算

PWCOND输运计算 PH 声子计算

后处理WANT wannier函数 SAX 光学性质

不过缺点就是赝势多为US PP

NC PP的赝势都很少，不用说PAW PP。

这点要做好心理准备，不然发现要算的体系你没有赝势就

我做的体系连JACS都发了 一般不会发生没有赝势的情况吧

感觉还是US PP更有效一点儿。ABINIT就是没有US PP，搞的我用NC PP算大晶胞那叫一个痛苦。

NC 赝势可以用ATOM之类的自己作，但是很费时间，而且还不一定好使，建议多交流现成赝势不一定，美国能源部实验室有个组，Pt赝势到现在还没有公开，只有他们组的结果算得和实验符合，一发就是牛文。 开源的还是小心赝势的问题。

PW注意测试赝势，连C的有几个PP，都是值得怀疑。

实例15

VASP算稀土永磁材料的磁学性能用哪种算法和赝势比较好？

用VASP计算稀土永磁材料（比如Sm-Co）的磁学性能用哪种算法和赝势比较好啊？

LDA GGA LSDA+U? PBE PW91?

不知哪位大侠能提供帮助/

PBE是比较好的交换关联能，但是对于磁性，最后加上U结果可能会好点。但是U的确定需要从文献和其他软件得到

我算的磁性没有f电子，这是为什么呢？是赝势的问题还是将f电子限制在芯内了？

电子的确是很深的，一般很难和其他原子的电子相互作用，这也是La系和Ac的元素的化学表现很相似的原因

那么怎样才能使磁性计算出现f电子呢？确实让人纠结啊！

请问使用PBEsol+U进行优化和性质计算,如何设置INCAR？ 在vasp5.2手册上找不到PBEsol+U的说明，只有LSDA+U的

PBE是GGA类的交换关联能，LSDA的设置是可以同样用于GGA的

本人在用vasp计算遇到一个问题

用vasp进行结构优化过程中，在建立POTCAR赝势文件的时候，用到了K元素的paw gga ，但是软件里面出现了k pv和 k sv，本人不知道用哪一个，有位高手知道，请指点迷津，

X_sv表示把s电子作为半芯态处理，X_pv考虑把p电子作为半芯态来处理。这些元素一般很难赝化，特别是与电负性很强的元素（如F）结合时计算误差比较大。选择哪个，主要与计算精度有关。对于K，可选用pv这个。

谢谢你的回答，我的k点设置的是1.1.1.试问用pv这个可以吗？？ 我再问你一个问题：我把优化好的Na结构中CONTCAR，直接用来做优化K元素的POSCAR可以吗？

简单的表示:cp CONTCAR (Na优化好的) POSCAR(作为k的) 只需要改变他的POTCAR.

他们两个最初的结构都一样，我想这样可以缩短时间，不知道可以吗？ 谢谢你的指点， 本人急需

有哪位有钾（K）元素的paw gga的赝势文件，我的学校用的是盗版的vasp软件,但是赝势文件夹里面只出现了k pv和 k sv，本人需要正常的赝势， 有哪位k的赝势文件，麻烦你传一下。 非常的感谢 谢谢！！！！！！

你好，经查证，正版vasp里面也是没有K的potpaw_GGA的不加pv和sv的赝势 所以根本不需要其他人来传了

它们都有各自的长处.

在VASP4.6中看不到RF&GW,

ABINIT学习和使用起来, 尤其是其参数的设置是比VASP复杂的, 这也是其未被广泛使用的原因之一.

Abinit的一个主要的问题就是赝势不完善。对一个新手，在考虑选取赝势或构造赝势，会浪费很多时间。 相比较而言，VASP除了算法好之外，具有完善的赝势库，是其流行程度广的一个重要原因，现在发表的文章大部分都是是采用VASP来计算的。

很多人对vasp有偏差较大的认识，即在castep基础上发展起来的。一提到vasp，就说vasp跟castep差不多。。。是的，当初J. Hafner，把castep从MIT带到了维也纳，但其博士生G. Kresse等若干人员重写了，基本上连最核心的都没有用castep的了。而且那时候castep只有US 和NC 两种psuedopotential。稍微比较下现在的vasp和castep就会发现，castep没有GW，没有Wannier，没有HF，没有PAW。。。太多不同了！！！

vasp发展至今，GK居功至伟。除开早期GK对ab initio MD算法改进的努力，其对计算领域最大贡献无疑是在Bloechl的基础上发展的PAW方法，这是最重要的。这使得VASP不仅计算速度快，而且精度是abinit和pwscf没法比的。vasp的精度，比如磁性计算，很多可以跟FLAPW相比，并且计算速度比FLAPW快很多。这就是今天vasp占据这么多市场的最重要原因。abinit和pwscf的优势无疑是因为其免费，没经费的朋友最喜欢。个人认为pwscf是最方便入门的朋友读源程序的。vasp现在也很有优势，GK不但年轻，而且并没有安于现状，一直保持vasp的更新，最近其课题组正在努力实现LDA+DMFT。

何以ABINIT与PWSCF的精度无法和VASP相比？？？？

ABINIT对PAW的支持虽然要晚于VASP，但是最近以来ABINIT的发展极其快速。特别是在PAW的应用上，在很多方面都以达到或者超越VASP了。PWSCF则是全面开花。

当然，毫不否认，ABINIT和PWSCF面临最大的问题就是一个完备的精确的PAW势库，而这点正是VASP最值得骄傲的地方，也是VASP使用的最为广泛的最直接最深刻的原因。

首先我想说的是每个人的认识不一定都是全面而正确的，交流可以纠正相互间的认识误区，谢谢你的交流。首先，我想你不会否认，pwscf在不同机器上的计算结果的差异有时候是比较大的，而vasp则不会偏离多少。其次，就精度而言，他们是没法超越vasp的，比如计算Mott绝缘体的gap。不知道你是否苟同？对于abinit和pwscf的应用功能方面，我承认他们比vasp强大，差距主要在vasp没有linear response theory和transport等。而vasp现在只有GK在弄，但他是paw最早发展和最大贡献者，对paw有着相当的掌握。而abinit和pwscf，因为他们是免费软件，大家都可以进行改进和拓展。因此，可以说他们是不同组的共同结晶。这一天体现了人多力量大。另外abinit的可读性比pwscf差老远，我最不喜欢它。

关于数值稳定性的问题应该不难解决。处理Mott绝缘体，需要的是对强关联的精确处理，

和所用的软件没多大关系吧。比如说CrO2这个经典的大难题，DFT的结果完全是错误的(理论的预言为mott绝缘体，实验结果是否定的)，DFT＋U和 DFT+HF貌似也不好，只有LDA＋DMFT和QMC才给出了正确的结论，原因是Kondo效应（？），所以CrO2不是Mott绝缘体。

―DFT+HF‖是杂化泛函吧？杂化泛函的效果很大程度上取决于HF项的比例。对于强关联体系，DFT和HF一般是一个在实验值的正误差方向，一个在负误差方向，杂化泛函在两者之间，如果比例因子合适，就会得到符合实验的结果。不过这个因子是随体系而变的，可能有的体系0.1就足够，有的就要0.5。

如果DFT和HF恰好都在实验值的同一误差方向上，即都偏大或都偏小，那么杂化泛函就无法改善结果。不过我还没见过这类强关联体系的报道。

没错，二楼说的没错，在计算磁性方面，abinit的功能是稍微弱了点，我的同门中在算磁性的时候都选择用VASP做。

好像VASP也支持DFT+U，不过，老师建议一般不要加U，因为他的物理意义让人费解，有点凑数的感觉。

RF&GW方面，VASP是新加的功能，个人用简单体系对比过VASP和ABINIT，感觉结果差不多。

从两个软件的官方的说明书，找到了2个对比点。 （1）赝势

从计算参数设置的对比来看，VASP和Abinit两者的设置很相似，而且两者所采用的也都为基于第一性原理的赝势方法，最主要的区别在于VASP采用的赝势为经过反复检验的赝势，为科学计算提供了可靠的基础，而Abinit的赝势一般未经过系统的检验，存在计算的风险，计算的结果也不如VASP可靠。以下为Abinit官方网站对于其使用的赝势文件的说明：Use at own risk! Pseudopotentials should always be tested in well-known situations, before using them for predictions. (2)软件的稳定性

两者研究的内容基本一致，对比VASP和Abinit两者而言，VASP计算程序是公认的第一性研究专业软件，从VASP4.6到VASP5.2几乎用掉了10年的时间，可见其软件在做改进时的严谨程度。而Abinit作为一种开源软件，其更新速度快，一般1至3个月就会出新版本，但是作为开源软件，其往往存在许多未知的风险，比如说对比Abinit-6..03（发布于2010..4.3）和Abinit-6.02（发布于2010.3.1）两种版本，其官方的更新有如下说明：Compared to 6.0.2 or previous ABINITv5 versions , several bugs have been fixed. Most of them were rather innocuous. There is one exception, a nasty bug, in the routine dotprod_g, computing the scalar product between two wavefunctions Anyhow, it is strongly recommended that you switch from your current ABINIT version to this new 6.0.3 version。这往往会带来不必要的计算风险和计算资源的浪费。

我倒是觉得，运算效率倒是挺重要的，对比两种软件的运行效率，最主要的是看两者的并行计算，而目前所知,同时考虑计算效率和费用，VASP的最高并行CPU数可以达到64个，是现在主流计算软件中并行效率最好的软件之一，而Abinit没有经过专门的并行测试，但一些朋友反应其并行效率相较VASP要差些。

实例19

VASP和CASTEP的参数设置区别

请问大家：再用VASP计算的时候，K点应该怎么选取呢？我用CASTEP默认的那个设置算的，有的会提示说 VERY BAD NEWS! internal error in subroutine IBZKPT:

Tetrahedron method fails for NKPT<4. NKPT = 2：貌似是说我的K点设置的不合理吧，那我应该用什么办法选取K点呢？在文献上找不到跟我的模型一样的，没办法参考别人的。

第二个问题是计算能带结构的时候高对称点有应该怎么选取呢， 建立不同大小的超晶胞选用的截断能和高对称点应该一样吗？

我一直搞不清楚这个问题，就是VASP计算的时候选用的势函数、截断能可以按照CASTEP默认的来吗？我自己测试的截断能和CASTEP默认的怎么相差特别大呢？

\请问大家：再用VASP计算的时候，K点应该怎么选取呢？我用CASTEP默认的那个设置算的，有的会提示说 VERY BAD NEWS! internal error in subroutine IBZKPT:

Tetrahedron method fails for NKPT<4. NKPT = 2：貌似是说我的K点设置的不合理吧，那我应该用什么办法选取K点呢？在文献上找不到跟我的模型一样的，没办法参考别人的。

第二个问题是计算能带结构的时候高对称点有应该怎么选取呢， 建立不同大小的超晶胞选用的截断能和高对称点应该一样吗？

我一直搞不清楚这个问题，就是VASP计算的时候选用的势函数、截断能可以按照CASTEP默认的来吗？我自己测试的截断能和CASTEP默认的怎么相差特别大呢？\

1. VASP中采用Tetrahedron method 时，k点不能少于4个。解决方法：可以选ISMEAR=0;SIGMA=0.1

2. 计算能带时的高堆成点可用CASTEP提供的，即CASTEP计算能带时用的k特殊点。不同超晶胞选用的截断能不能一样啊，要不然超晶胞太大导致无法运算，不是吗

3. vasp计算的时候选用的势函数、截断能可以用CASTEP默认的来，但是不一定精确，所以一般还是要自己测试之后才用。以测试得到的结果为准。

谢谢你的回答，我还想在请问一下，你的意思就是说：VASP就直接采用CASTEP默认的K点吗？我看好多人用的跟默认的还不一样，这是怎么选的呢？

还有就是赝势的测试是怎么测试的呢？我知道截断能有测试的脚本，那K点和赝势的有测试脚本什么的吗？谢谢你

K 点测试按照 1/a ×1/b×1/c 的比例 逐渐增大，直到总能变化小于 1 meV/atom 为止。

赝势测试一般通过拟合晶胞参数，误差在2%以内就可以了

vasp 是否采用CASTEP的k点选择主要看自己了。对于计算能带来说，只要取到所有特殊k点就行。castep的方案可以用也可以不用，至少castep的方案没有问题。至于其他的计算（比如计算态密度），k点选择一般是要自己测试的。

赝势测试指的是采用不同的赝势计算晶体（或者团簇之类），看计算得到的晶格与实验值偏差，比如采用PAW_LDA计算的晶格常数比实验值低10%，采用PAW_GGA计算得到的晶格常数比实验值高2%，那么就用PAW_GGA赝势。

不知道你优化晶格常数是用CASTEP还是VASP，但无论用哪种软件，关键看你的优化方法。如果不同赝势优化结果一样而且和MS倒出来的一样，那么基本可以肯定你没有对晶格进行优化。或者说是因为没有选择合适的优化算法或者优化方法。

要是我想往结构里面加入其他元素,这个加入的元素的赝势应该怎么选择呢? X_SV X_PV这些怎么确定呢

实例20

split_dos分出来的 s p d DOS和赝势有什么关系呢？

我想问一下，split_dos分出来的 s p d DOS和赝势有什么关系呢？比如V的pv_PAWPBE赝势：

PAW_PBE V_pv 07Sep2000 11.0000000000000000

parameters from PSCTR are: VRHFIN =V: p6 d4 s1

最后分出来的 s p d DOS分别代表哪个轨道上的DOS呢？

价电子轨道 与内核电子无关

多谢！！！也就是说split_dos分出来的s p d只是赝势考虑的价电子了？对于V来说 VRHFIN =V: p6 d4 s1

的s p d就是上面的了吗？

VRHFIN后面的表示构造赝势时的电子组态。 就如你的例子而言，将3p轨道的电子（半芯态的）也被考虑做价电子来处理了。计算的态密度是也对3p原子轨道进行了投影，这些一点在所画出的p轨道分波态密图上可以可以看到，3p电子在很低能的部分会有很尖锐的峰。

实例21

看看别人仅用VASP做DOS计算发好文章（两篇PRL）

第一篇：2009年的，提出金属-非金属共掺杂提高TiO2光解水能力的DFT证据。

上面这段文字中的charge-compensated donnor-acceptor是什么意思？在这篇文章中N-V（Nb）配对，N相对TiO2中的O缺1个电子，V相对Ti多一个电子；C-Cr(Mo)配对,前者相对O少两个电子，后者相对Ti多两个电子。非金属掺杂元素所少的电子数正式过渡金属掺杂原子所多出的电子数，这就是所谓的charge-compesated donnor-acceptor? 文中把这种成对掺杂称为passivated codoping,直接翻译为―钝化共掺杂‖，这个概念怎么理解？常说的charge compensated effect 是什么？

上面这段文字中作者们计算过渡金属dns0组态的d轨道本征值。这个是怎么做的？这篇文章是用VASP算的，VASP有这个功能吗？这个与对PDOS的d轨道部分做数值积分应该是一样的吧？

第二篇：2011年的，提出非金属掺杂TiO2形成双holes耦合调控TiO2带隙宽度的DFT证据。这篇文章实际上做的不是DOS计算，而是能带和吸收光谱计算。

比较这篇文章的Fig 1和Fig3，可以看到作者把间隙态清晰的在能带结构中做了标示。每条能带最多可以填充两个电子。Fig 3a中的a1态是半充满的，e的两条能带是全充满的。而Fig 3b中两条ea带是全充满的。这里提供了一个分析和指认能带归属范例。但是Fig 3没有给出费米能级。我猜Fig 3a中费米能级通过a1，Fig 3b和c中费米能级在ea与导带之间。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/s0x7.html