VASP(Vienna Ab initio Simulation Package)是一款基于密度泛函理论(DFT)的量子力学模拟软件,广泛应用于材料科学、化学、物理学等领域。其核心计算方法之一是自洽场(Self-Consistent Field, SCF)算法,解决Kohn-Sham方程,该算法通过迭代计算电子波函数和密度,直到系统达到自洽状态。
自洽计算是VASP计算中最基础也是最重要的步骤,其目的是找到电子波函数和相应的总能量,使得电子在晶胞中的分布达到自洽。自洽计算通常包括电荷密度的初始化、波函数的迭代优化以及能量和力的计算。
VASP计算需要准备超算连接软件EASYCONNECT与SSH,建模软件VESTA,超算连接软件Winscp
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EasyConnect下载-EasyConnect最新版下载V7.6.7.0
Downloading WinSCP-6.5.3-Setup.exe :: WinSCP
ISTART=0 #开始新的任务,随机产生初始波函数
ICHARG=2 #开始新的任务,从原子电荷密度产生体系初始电荷密度
EDIFF=1E-5 #相邻两步电子迭代的能量差收敛标准
EDIFFG=-0.1 #离子弛豫的force的收敛标准
ISMEAR=0 #费米能级附近电子占据数为高斯分布,适合金属、半导体、绝缘体
Automatic generation #注释行
将结构优化h2o文件夹复制成自洽计算h2os文件夹
修改 INCAR 文件,让VASP执行自洽计算,修改IBRION=-1、NSW=0
第四步,用VESTA读取输出文件CHGCAR并绘制电荷密度图
算完之后下载输出的CHGCAR文件。进到刚才自洽计算的文件夹 crystal/pt/h2os,下载CHGCAR
用 VESTA 打开CHGCAR,给结构图做一个简单的修饰,加上化学键,即可得到电荷密度分布。
今天华算科技朱老师给大家介绍Pt001面吸附水的电荷密度计算,在之前的视频中我们已经完成了水的结构优化计算,那接下来把这个h2o 变成 h2os 自洽计算,把CONTCAR变成 POSCAR结构保存下来,修改INCAR。自洽计算的话, IBRION 改成-1, NSW 改成0。这样就可以提交任务。等这个完成,就把 CHGCAR文件下来,用 VESTA 做个图,自洽计算已经结束了。
然后去下载 CHGCAR文件,在 VESTA 中打开 CHGCAR,就得到电荷文件,这样一个图示效果。看一下Pt原子上是一个球形的电荷分布,水分子周围也有电荷分布,而周围Pt和O这个区域是没有电荷的,说明Pt和O是没有成键,至少这个键是很弱的,或者是没有,那么说明这个相互作用是比较弱的。大家可以回看一下之前介绍它结合能的视频,如果结合能很大的话,那么这里电荷分布会比较明显。
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