Fcc Si 优化晶格常数

这是按照VASP官方wiki的这篇教程进行的:
https://cms.mpi.univie.ac.at/wiki/index.php/Fcc_Si

任务

针对 fcc 结构的硅晶体,用VASP做晶格常数优化
Lattice constant optimization for fcc Si.

输入文件

POSCAR

表示晶格的几何结构参数和位置信息。

fcc Si:
 3.9
 0.5 0.5 0.0
 0.0 0.5 0.5
 0.5 0.0 0.5
   1
cartesian
0 0 0

第一行是注释,可以写体系名称。
第二行是晶格尺寸放大因子,并不是一般意义的晶格常数。
第三行到第五行是晶格的三个基矢的坐标表示。
第六行是一个原胞中每种原子的个数,fcc Si 体系只有一种原子,故写 1。
第七行表示选择 Cartesian 模式,也就是接下来的原子坐标是相对值,实际值应该是相对值乘以晶格常数。如果是 direct coordinates (respectively fractional coordinates) 模式,也就是相对分数坐标,这里是以晶格基矢作为单位长度。如下图



第八行表示一个晶胞中,硅原子的位置相对坐标。

INCAR

VASP最重要的输入文件,决定如何进行计算,包含诸多计算设置参数

System = fcc Si
ISTART = 0 ;    # WAVECAR not exists
ICHARG = 2 ;    # ICHARG    =   2   if ISTART=0
ENCUT = 240 ;    # ENMAX
ISMEAR = 0;      # Gaussian smearing
SIGMA = 0.1;
KPOINTS
k-points
 0
Monkhorst Pack
 11 11 11
 0  0  0
POTCAR

POT这部分我不懂,我用的是这个文件夹里的Si的POTCAR,先解压,然后在挪到 node0 上面

zcat /share/apps/src/vasp/pseudopotential/pot/Si/POTCAR.Z > POTCAR
scp POTCAR node0:

跑计算

将以下代码复制保存到 loop.sh 脚本,并将 BIN = xxx 那一行改成服务器上VASP的位置,用 qsub loop.sh 在服务器上提交任务。

#! /bin/bash
BIN=/path/to/your/vasp/executable
rm WAVECAR SUMMARY.fcc
for i in  3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.0 4.1 4.2 4.3 ; do
cat >POSCAR <<!
fcc:
   $i
 0.5 0.5 0.0
 0.0 0.5 0.5
 0.5 0.0 0.5
   1
cartesian
0 0 0
!
echo "a= $i" ; mpirun -np 2 $BIN
E=`awk '/F=/ {print $0}' OSZICAR` ; echo $i $E  >>SUMMARY.fcc
done
cat SUMMARY.fcc

执行之后输出

3.5 1 F= -.51818779E+01 E0= -.51796045E+01 d E =-.454679E-02
3.6 1 F= -.53717498E+01 E0= -.53703293E+01 d E =-.284111E-02
3.7 1 F= -.54745572E+01 E0= -.54725053E+01 d E =-.410370E-02
3.8 1 F= -.55139872E+01 E0= -.55125659E+01 d E =-.284275E-02
3.9 1 F= -.55018762E+01 E0= -.55003451E+01 d E =-.306218E-02
4.0 1 F= -.54504318E+01 E0= -.54498438E+01 d E =-.117605E-02
4.1 1 F= -.53649281E+01 E0= -.53640947E+01 d E =-.166693E-02
4.2 1 F= -.52519565E+01 E0= -.52504712E+01 d E =-.297049E-02
4.3 1 F= -.51208484E+01 E0= -.51188572E+01 d E =-.398253E-02

也就是我们依次将晶格常数设置成3.5到4.3中的值,然后跑VASP计算,并且将计算结果中的能量值挑出来画图。我在OUTCAR里找到对应的能量值,发现在文档最后面。

OUTCAR里Free energy

另外我还找到了 energy-cutoff 等于240.00 eV,不知道为啥我在 POTCAR 里没找到

Energy-cutoff

作图

用 gnuplot 作图,可能先要下载 gnuplot,然后开启服务器图形功能, 通过ssh -X -Y 登录主机。

gnuplot
gnuplot> plot "SUMMARY.fcc" using ($1):($4) w lp
晶格能量与晶格常数关系图

可见晶格常数为3.8 A 时,体系能量最低。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,772评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,458评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,610评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,640评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,657评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,590评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,962评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,631评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,870评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,611评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,704评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,386评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,969评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,944评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,179评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,742评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,440评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容