Ex-DOS2 DOS計算(二)
前面一節講解了DOS中K點和ISMEAR的使用,有群友提出了寶貴的意見。
1 ISMEAR = -5 時的錯誤
1.1 K點數目少於4
實際計算過程中,如果K點數目少於4,便會出錯,而不是官網說的3。大師兄也測試了一下,如下圖:
VERY BAD NEWS! internal error in subroutineIBZKPT:
Tetrahedron method fails for NKPT<4. NKPT= 1
感謝QQ群的群友(恆馳一強)提出的這個問題,並發送了一段很有參考價值的文字:
1.2 K點數目大於4:
此外,微信群的群友(Cu--Ni):也提出了另外一個常見的錯誤,並提供了錯誤的信息和解決辦法。使用ISMEAR=-5也就是修正的四面體方法的時候,即使K點夠了,有時也會出現下面的錯誤。
WARNING: DENTET:can't reach specified precision
Number of Electronsis NELECT =
官方的解釋:
http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp-forum/viewtopic.php?t=416
http://www.error.wiki/The_old_and_the_new_charge_density_differ
出現此警告(DENTET)的原因是因為無法通過tetrahedron方法得到足夠精確的費米能級。也就是將態密度積分到費米面的電子數和體系的價電子數目不一致。
遇到這種情況:
1 換個ISMEAR方法;
2 如果想繼續用四面體方法的話:
2.1 增加K點數目,並且用gamma-centered K點;
2.2 增加NEDOS。
從網上的回帖和群友的回饋,增加NEDOS並沒什麼卵用!!!
所以留給你的有2個選擇:換ISMEAR或者換KPOINTS
群友還發現:在保證K點數目大於4的時候,有時候減少K點數目或者增加K點數目都可以解決這個問題。如果你的伺服器還算可以,建議增加K點數目,畢竟和K點數目越多,DOS的質量越高。
-分割線--
2.1 繼續回答前面一節的問題:DOS計算為什麼要算兩步?
注意:這裡說的算兩步指的是結構優化完成之後所進行的兩步操作。
答:可以一步直接算!
官網說了,算DOS有2個方法,一個是直接進行selfconsistent計算(大家常說的自洽或者靜態計算。)然後處理DOSCAR和vasprun.xml文件即可,如圖:
2.2 那為什麼還要算2步呢?
我們看一下這麼做的前提:
1) 由於高質量的DOS需要精細的K點,如果我們設置的K點很多,就會造成計算上的負擔,前面我們講過K點與計算時間的關係;
2) 另外一個原因就設計到能帶的計算了,這裡我們摘抄一下網上的解釋: 由於在能帶計算時k點是一些在倒空間高對稱線上的點,不能進行自洽計算。
參考網址:http://blog.sciencenet.cn/blog-567091-675253.html 也就是計算能帶的時候,自洽計算是必須的一步;
3) 即使增加K點的數目,電荷密度和有效勢能的收斂依然很快,也就是K點的變化對電荷密度的收斂影響不大。
2.3 分析:
能帶計算我們暫不考慮,綜合下1 和 3 ,在結構優化完成之後,我們可以這麼算DOS:
第一步,用小的K點自洽,產生電子密度(CHGCAR文件);
第二步,增加K點,並保持前面一步的電子密度不變(ICHARG=11)。
這樣做就避免了直接用高K點網格所導致的計算負擔。對於DOS計算的兩個步驟(自洽和非自洽兩步),歸根結底是節約時間的問題。因此,對於DOS來說,算2步並不是必須的!!!如果夠土夠豪,直接用高密度的K點,一步計算,沒毛病!但是對於能帶計算,則必須算2步。
此外,VASP的說明書已經很古老了,以現在的計算能力,直接使用大K點一步計算,一般來說都可以承受的。所以,當你知道了為什麼要算2步的時候,再去瀏覽網上的相關經驗帖子,就很容易知道是怎麼回事了。
2.4 LDOS 和 PDOS
參考:http://blog.sciencenet.cn/blog-316926-493110.html
LORBIT = 10 把態密度分解到每個原子以及原子的spd軌道上面,稱為為局域態密度,Local DOS (LDOS)
LORBIT =11 在10的基礎上,還進一步分解到px,py,pz等軌道上,稱為投影態密度(Projected DOS)或者分波態密度(Partial DOS),即PDOS。
所以LORBIT = 11可以提供我們更多的信息。
對於DOS圖怎麼分析?從那幾個方面去分析,這邊暫時不再介紹,等其他大師兄們詳細解答。
3 那麼WAVECAR讀不讀呢?
大師兄的觀點是:有則讀,無則不讀。
3.1 對於WAVECAR的讀取,我們需要了解ISTART這個參數:
如果前面計算中保存了WAVECAR,VASP默認是讀取的。
如果沒有WAVECAR,即使你設置了ISTART=1或者2,雖然VASP找不到可以讀取的WAVECAR,也不會報錯,而是繼續算。
3.2 怎麼控制WAVECAR的輸出呢?
通過設置LWAVE這個參數
注意:圖中是VASP的默認值。如果平時沒有保存WAVECAR,CHGCAR的習慣,那麼在計算能帶,或者通過2步計算DOS的時候,不要忘記LCHARG=.TRUE.
3.3 讀取WAVECAR可以極大地減少自洽的時間,但是VASP的WAVECAR非常大,上百M或者幾G都是很常見的。一不留神存儲空間就被佔滿了,所以一般人在計算的時候都不會去保存WAVECAR (LWAVE=.FALSE.)
3.4 如果前面計算步驟中保存了WAVCAR,那麼後面DOS計算的時候(1步計算或者2步計算均可),都可以讀取,這會加快計算速度。
4 擴展閱讀:
4.1 閱讀DOS和能帶計算的VASP官方手冊;
4.2 了解DOSCAR的內容以及各行各列所代表的含義;
4.3 去網上查找一些DOS和能帶計算的經驗總結;
4.4 文章如有錯誤,懇請指正。
5 總結:
結構優化完畢後;
5.1: 一步計算DOS必須的參數:
1 ISMEAR = -5
2 LORBIT = 11
3 高密度的K點
5.2 兩步計算DOS必須的參數:
第一步:
ISMEAR = -5
LCHARG = .TRUE.
稍微低密度的K點
第二步:
ISMEAR = -5
ICHARGE = 11
LORBIT = 11
高密度的K點
再次感謝文中兩位群友提出的寶貴意見!代表無數的菜鳥們致以崇高的敬意!
再次感謝文中兩位群友提出的寶貴意見!代表無數的菜鳥們致以崇高的敬意!
再次感謝文中兩位群友提出的寶貴意見!代表無數的菜鳥們致以崇高的敬意!
(恆馳一強和Cu--Ni)
-
如果喜歡大師兄的文章,歡迎關注我們,轉載,轉發。如有錯誤,直接公眾號留言指正或者QQ群(遇見大師兄 217821116)討論。
如果你有自己的科研經驗和心得,也歡迎分享給大家!
此外,QQ群專注於科研思維的碰撞與科研生活的分享,本書中已經詳細解釋或者指明的易出錯部分,不建議在群中繼續諮詢,請大家認真學習並主動積極地去思考和練習。
----
歷史練習 (可公眾號回復對應的數字查看)
---
小師妹每周播報
序言: 如何學習本書? Learn-VASP-The-Hard-Way(序言) Ex0:學習前的準備工作 Learn-VASP-The-Hard-Way(ex0) Ex1: VASP基本輸入文件的準備 Learn-VASP-The-Hard-Way(ex1) Ex2 做計算常用的批量處理方法(一) Learn-VASP-The-Hard-Way(ex2) Ex3 做計算常用的批量處理方法(二) Learn-VASP-The-Hard-Way(ex3)
Ex4 做計算常用的批量處理方法(三)Learn-VASP-The-Hard-Way(ex4) Ex5 VASP運行以及OSZICAR詳解 Learn-VASP-The-Hard-Way(ex5) Ex6 OUTCAR 的基本內容 Learn-VASP-The-Hard-Way(ex6) Ex7 前6節總結 Learn-VASP-The-Hard-Way(ex7) Ex8 氧原子能量的正確計算 Learn-VASP-The-Hard-Way(ex8) Ex9 學會收斂點!Learn-VASP-The-Hard-Way(ex9) Ex10: O2結構搭建以及POTCAR注意部分 Learn-VASP-The-Hard-Way(ex10) Ex11 VASP中MAGMOM的簡單設定 Learn VASP The Hard Way (Ex11) Ex12 O2單點計算和優化結果分析 Learn VASP The Hard Way (Ex12)
Ex13 論合理結構的重要性(一) Learn VASP The Hard Way (Ex13) Ex14 論合理結構的重要性(二)Learn VASP The Hard Way (Ex14) Ex15 論合理結構的重要性(三) Learn VASP The Hard Way (Ex15) Ex16 誰偷走了我的機時(一) Learn VASP The Hard Way (Ex16) Ex17 誰偷走了我的機時(二) Learn VASP The Hard Way (Ex17)
Ex18 如何學習VASP? Learn VASP The Hard Way (Ex18) Ex19 誰偷走的我的機時?(三) Learn VASP The Hard Way (Ex19) Ex20 誰偷走的我的機時?(四) Learn VASP The Hard Way (Ex20) Ex21 誰偷走的我的機時?(五) Learn VASP The Hard Way (Ex21) Ex22 乙醇氣相分子的優化 Learn VASP The Hard Way (Ex22)
Ex-DOS1 DOS計算(一) Learn VASP The Hard Way (Ex-DOS1)
支持並鞭策我們:
(Promoting The Science!)
尋找大師兄