在上一章《第十一章：INCAR文件晶体结构优化参数！| 2026新版VASP基础教程》中，华算科技朱老师详细介绍了VASP的KPOINTS文件。VASP输入文件中的INCAR提供了计算内容、方法、收敛标准。本章将正式介绍INCAR，从参数分类，结构优化参数，静态计算参数，性质计算参数等角度来介绍VASP的INCAR文件。
静态计算的核心原则是：
不改变原子位置：通过 IBRION = -1 实现。
不改变晶格参数：通过 ISIF = 2 实现。
控制计算精度：通过 PREC、ENCUT、EDIFF 等参数设定。
以下是建议的参数设置及其详细解释：
这些参数决定了计算的基础精度和数值稳定性。
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参数 |
取值 |
作用与说明 |
推荐值/注意事项 |
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PREC |
Accurate / Normal / Low |
决定 FFT 网格的精度和某些默认参数（如 ENCUT 的默认值）。Accurate 生成最密集的 FFT 网格。 |
Accurate（高精度计算） |
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ENCUT |
400-600 eV (具体数值取决于 POTCAR) |
平面波基组的能量截断。能量越高，计算越精确，但计算量也随之增加。 |
建议取 500 eV 或 最高元素的 ENMAX（通常为 1.3 倍 POTCAR 推荐值） |
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ALGO |
Normal / Fast / All |
电子迭代算法。Normal：最通用，适用于大多数体系。Fast：基于 RMM-DIIS 的加速算法，适用于收敛较好的体系。 |
Normal 或 Fast（如果已知体系容易收敛） |
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LREAL |
.FALSE. / Auto / .TRUE. |
是否在实空间进行投影。对于大体系或需要高精度的体系，建议关闭。 |
.FALSE.（关闭实空间投影，提高精度） |
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NCORE |
(核心数) |
线程并行化参数，提升计算效率。取值应为 CPU 核心数的除数。 |
如有 16 核 CPU，设 NCORE = 4（即 4 进程每进程 4 线程） |
控制电子密度自洽过程的收敛精度和迭代次数。
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参数 |
取值 |
作用与说明 |
推荐值/注意事项 |
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ISTART |
0 / 1 / 2 |
决定如何读取上一次计算的波函数和电荷密度。0：从头开始计算。1：读取 WAVECAR (波函数) 和 CHGCAR (电荷密度)。2：只读取 CHGCAR。 |
0（全新计算） |
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ICHARG |
0 / 1 / 2 |
决定如何构建初始电荷密度。0：从原子轨道线性叠加构建。1：读取 WAVECAR 中的电荷密度（需要 ISTART=1）。2：读取 CHGCAR 中的电荷密度（需要 ISTART=1 或 2）。 |
2（读取上一次的电荷密度） |
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NELM |
40-200 |
最大电子迭代步数。 |
100（确保足够的迭代次数） |
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EDIFF |
1E-4 – 1E-8 |
电子自洽迭代的能量收敛标准。 |
1E-6（常用精度） |
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ISMEAR |
-5 / 0 / 1 / 2 |
费米面填充方法。-5：Gaussian 展宽（适用于非金属）。0：Methfessel-Paxton（适用于金属）。 |
-5（非金属体系）0（金属体系） |
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SIGMA |
0.01 – 0.2 |
展宽参数，控制费米面平滑程度。 |
0.05（非金属）0.1（金属） |
在静态计算中，我们需要关闭所有几何结构优化功能。
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参数 |
取值 |
作用与说明 |
推荐值/注意事项 |
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IBRION |
-1 / 0 / 1 / 2 / 3 / … |
控制离子运动算法。-1：不移动离子（静态计算）。0：分子动力学（MD）。1/2：共轭梯度/准牛顿法（结构优化）。 |
-1（禁止离子移动） |
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ISIF |
0 / 2 / 3 / 7 |
决定弛豫时自由度。0：只弛豫电子（不动离子），等价于 IBRION=-1。2：固定体积，弛豫原子坐标。3：固定体积，弛豫原子坐标和晶格参数。 |
2（固定体积和晶格参数，仅弛豫电子） |
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NSW |
0 / 1 / 100 |
最大离子弛豫步数。 |
0（不进行离子步进） |
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EDIFFG |
-0.01 / -0.001 / -0.0001 |
离子弛豫的力收敛标准。负值表示收敛到力的大小。 |
-0.01（常用，单位 eV/Å） |
控制 VASP 输出哪些文件以及输出的详细程度。
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参数 |
取值 |
作用与说明 |
推荐值/注意事项 |
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LWAVE |
.TRUE. / .FALSE. |
是否写入 WAVECAR（波函数文件）。 |
.TRUE.（需要后处理，如 Bader 电荷分析） |
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LCHARG |
.TRUE. / .FALSE. |
是否写入 CHGCAR（电荷密度文件）。 |
.TRUE.（需要后处理，如 Bader 电荷分析） |
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LORBIT |
0 / 1 / 10 / 11 / 12 |
控制投影态密度（DOS）和电荷密度（CHGCAR）的输出。0：不输出。1：输出总态密度。10：投影态密度 (PDOS)。11/12：详细的投影信息（包括轨道投影）。 |
11（输出详细的投影态密度） |
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NEDOS |
2000-3000 |
态密度图中点的数量。 |
2000（高分辨率 DOS） |
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NWRITE |
1 / 2 / 3 |
控制 OUTCAR 文件的输出详细程度。1：默认。2：更详细的电荷密度信息。3：最详细，输出所有信息。 |
2（输出详细信息，便于调试） |
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SYSTEM |
任意字符串 |
用于标识体系名称，输出到 OUTCAR。 |
例如 SYSTEM = Si_静态计算 |
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NPAR |
(核心数) |
控制并行计算的 k-point 并行化。 |
如有 8 核 CPU，设 NPAR = 2 |
以下是一份针对一般非金属材料（如 Si、Ge、氧化物等）的**静态计算（Static SCF）**标准模板，适用于计算总能量和态密度。
# VASP 静态计算（Static SCF）INCAR 参数
SYSTEM = Si_静态计算
PREC = Accurate # 计算精度：Accurate
ENCUT = 500 # 能量截断（根据元素 POTCAR 调整）
ALGO = Normal # 电子迭代算法
LREAL = .FALSE. # 关闭实空间投影，提高精度
NCORE = 4 # 并行化核心数（根据 CPU 调整）
ISTART = 0 # 从头开始计算
ICHARG = 2 # 从头读取电荷密度
NELM = 100 # 最大电子迭代步数
EDIFF = 1E-6 # 电子自洽收敛精度
# 费米面填充（针对非金属）
ISMEAR = -5 # Gaussian 展宽
SIGMA = 0.05 # 展宽参数
# 关闭离子运动（静态计算）
IBRION = -1 # 不移动离子
ISIF = 2 # 固定体积，仅弛豫电子
NSW = 0 # 零离子步数
EDIFFG = -0.01 # 离子收敛标准（无效但保留）
# 输出设置
LWAVE = .TRUE. # 写入波函数文件（用于后处理）
LCHARG = .TRUE. # 写入电荷密度文件（用于后处理）
LORBIT = 11 # 投影态密度
NEDOS = 2000 # DOS 点数
NWRITE = 2 # 输出详细信息
# 计算资源设置
NPAR = 2 # 并行化参数（根据 CPU 调整）
PREC = Accurate：确保计算结果的可靠性，特别是当你需要计算能量差（如吸附能）时。
ENCUT = 500：大多数常见元素（如 Si、O、C）在 400 eV 左右已经收敛。若体系包含高压电荷核（如 3d 元素），建议设置更高（如 600 eV）。
ISMEAR = -5：适用于非金属体系（如半导体、绝缘体）。如果是金属（如 Cu、Fe），请改为 ISMEAR = 1 或 0，并适当增大 SIGMA。
IBRION = -1：这是静态计算的关键，确保原子位置在计算中保持固定。
LCHARG & LWAVE：如果你仅想计算一次总能量，而不需要后续分析（如 Bader 电荷），可以将这两个参数设为 .FALSE.，以节省磁盘空间。
金属体系的费米面填充需要特殊处理：
ISMEAR = 1 # 或 0
SIGMA = 0.2 # 金属通常需要更大的展宽参数
如果你需要计算非常精确的能量（如相对能量差），建议开启以下参数：
PREC = Accurate
ENCUT = 600 (或更高)
EDIFF = 1E-8
ALGO = All # 虽然慢，但最稳健
LREAL = .FALSE.
NCORE = 8 # 根据硬件调节
对于极端条件下的体系，可能需要更细致的控制：
ADDGRID = .TRUE.：在高压下改善平面波基组。
LPLANE = .TRUE.：开启平面波投影（适用于特定材料）。
KPAR = 2：开启 k-point 并行化（适用于大量 k 点）。
静态计算参数：介绍了电子步、离子步、收敛标准
INCAR案例：介绍了ALGO和EDIFFG等参数意义
下一章将正式引入本次教程的核心—INCAR性质计算参数。我们将从基础参数与计算准备、电子态密度与投影态密度、Bader电荷方面详细介绍VASP INCAR文件，以及他们在VASP计算中的应用，敬请期待！
