使用vasp進行分子動力學模擬

2021-01-12 深度學習科研平臺

vasp做分子動力學的好處,由於vasp是近些年開發的比較成熟的軟體,在做電子scf速度方面有較好的優勢。缺點:可選系綜太少。儘管如此,對於大多數有關分子動力學的任務還是可以勝任的。主要使用的系綜是 NVT 和 NVE。下面我將對主要參數進行介紹!

一般做分子動力學的時候都需要較多原子,一般都超過100個。當原子數多的時候,k點實際就需要較少了。有的時候用一個k點就行,不過這都需要嚴格的測試。通常超過200個原子的時候,用一個k點,即Gamma點就可以了。

INCAR
EDIFF 一般來說,用1E-4 或者1E-5都可以,這個參數只是對第一個離子步的自洽影響大一些,對於長時間的分子動力學的模擬,精度小一點也無所謂,但不能太小。
IBRION=0 分子動力學模擬
IALGO=48 一般用48,對於原子數較多,這個優化方式較好。
NSW=1000 多少個時間步長。
POTIM=3 時間步長,單位fs, 通常1到3.
ISIF=2 計算外界的壓力.
NBLOCK= 1 多少個時間步長,寫一次CONTCAR,CHG和CHGCAR,PCDAT.
KBLOCK=50 NBLOCK*KBLOCK 個步長寫一次 XDATCAR.
ISMEAR=-1 費米迪拉克分布.
SIGMA =0.05 單位:電子伏
NELMIN=8 一般用6到8, 最小的電子scf數.太少的話,收斂的不好.
LREAL=A
APACO=10 徑向分布函數距離, 單位是埃.
NPACO=200 徑向分布函數插的點數.
LCHARG=F 儘量不寫電荷密度,否則CHG文件太大.
TEBEG=300 初始溫度.
TEEND=300 終態溫度。不設的話,等於TEBEG.
SMASS -3 NVE ensemble;-1 用來做模擬退火。大於0 NVT 系綜。

This file determines the kind of job which VASP will perform; single point energy calculation (SPE), geometry optimisation (GO - coarse/fine), molecular dynamics (MD - nve/nvt), spin polarised calculation (mag). Examples can be found in /home/cs/model/vasp_util.

Example: INCAR.spe
$system = single point energy calc
NELMIN = 4 minimum number of electronic SCF cycles
EDIFF = 1E-6 stooping criterion for electronic convergence
NSW = 0 number of ionic shifts
ISMEAR = 0 treatment of partial occupancies of electronic levels

Example: INCAR.coarse
$system = coarse geom optimisation
NELMIN = 4
EDIFF = 1E-2
EDIFFG = -1E-2 stopping criterion for forces Fmax < 0.01 eV/A
IBRION = 2 minimisation method, good away from minimum
ISIF = 3 optimise coords and cell pars
LREAL =.TRUE. do calc in real space - quicker
ISTART = 0 start with a random wavefunction
NSW = 20 maximum of 20 ionic shifts
ISMEAR = 0
LCHARG =.FALSE. don't write CHG and CHGCAR files

Example: INCAR.fine
$system = geom optimisation
NELMIN = 4
EDIFF = 1E-6
EDIFFG = -1E-4
PREC = high increase energy cut-off by 25%
IBRION = 1 minimisation method, good close to minimum
ISIF = 3
NSW = 50
ISMEAR = 0
LCHARG=.FALSE.

Example: INCAR.mag
$system = collinear mag structure calc
IBRION = 1
ISIF = 3
NPAR = 1 forces mag structure to be written in output file
EDIFF = 1E-6
EDIFFG = -1E-3
PREC = high
RWIGS = 1.376 0.900 1.233 1.302 radii for spherical integration of spin density, 1 per atom
ISPIN = 2 do spin polarised calc
MAGMOM = 24*0 5 -5 -5 5 initial mag moments for 28 atoms
NSW = 20

Example: INCAR.nve
$system = molecular dynamics
ALGO = V
MAXMIX = 40
IBRION = 0 do molecular dynamics
NSW = 6000 number of time steps
NBLOCK = 1 store structure every time step
POTIM = 3.0 time step 3fs
TEBEG = 673 target temperature
ISYM = 0 turn off symmetry
SMASS = -3 NVE ensemble
LREAL =.TRUE.
LCHARG =.FALSE.
NELMIN = 4
PREC = LOW reduce energy cut-off by 25% for MD
ISTART = 0
ISMEAR = 0;
SIGMA=0.1

Example: INCAR.nvt
$system = molecular dynamics
ALGO = V
MAXMIX = 40
IBRION = 0
NSW = 6000
NBLOCK = 1
POTIM = 3.0
TEBEG = 673
ISYM = 0
SMASS = 2 NVT ensemble, value determines frequency of coupling to heat bath
LREAL =.TRUE.
LCHARG =.FALSE.
NELMIN = 4
PREC = LOW
ISTART = 0
ISMEAR = 0;
SIGMA=0.1

Example: INCAR.scale
$system = molecular dynamics quench
ALGO = V
MAXMIX = 40
IBRION = 0
NSW = 50
NBLOCK = 5 rescale temperature every 5 steps
POTIM = 3.0
TEBEG = 683 initial temp
TEEND = 673 final temp
ISYM = 0
SMASS = -1 MD with velocity scaling
LREAL =.TRUE.
LCHARG =.FALSE.
NELMIN = 4
PREC = LOW
ISTART = 0
ISMEAR = 0;
SIGMA=0.1

相關焦點

  • VASP態密度與分子軌道
    本期介紹一下VASP軟體中分子軌道相關的知識!VASP可以把波函數分解成中心在各個原子的原子軌道,於是就能得到近似的分子軌道。
  • 材料分子動力學模擬的基本設置
    所謂分子動力學(MD)模擬,是在預先確定條件下(比如溫度,壓力,應力,外力等等)模擬原子和分子運動的一種方法。分子動力學模擬可以用來研究納米尺度下的動力學過程,還可以用來計算相圖、擴散係數和各種響應函數等諸多性質。
  • VASP5.4.1及+VTST編譯安裝
    VASP採用平面波贗勢(或綴加投影波)方法進行從頭計算分子動力學模擬的軟體包。官網:https://www.vasp.atVTST是VASP的過渡態工具,下載地址:http://theory.cm.utexas.edu/vtsttools/index.htmlVASP及VTST安裝均無需root權限,普通用戶在自己的目錄下也可以安裝使用
  • 開創分子動力學模擬,95歲頂級科學家辭世
    Berni Alder開創了計算機模擬的先河,特別是冷凝物中原子和分子的動力學。1957年,Alder和Wainwright首次使用分子動力學方法研究了物質的宏觀性質。Alder認為:計算機仿真是一種新的科學方法,可以將理論與實驗聯繫起來。這一觀點回答了一些基本物理問題,並改變了統計力學領域和許多其他應用科學領域。
  • vasp入門到精通[23]計算團簇時候參數怎麼設置
    使用vasp計算團簇小技巧1建立模型,如果是單元素的模型,要看多少原子,原子多了,就有很多種對稱性的可能,vasp無法做到搜索出基態
  • 更高效的材料動力學模擬方法與應用
    動力學模擬是一種重要的原子級模擬方法,通過求解原子運動的經典力學牛頓方程對相空間進行採樣,不僅可以研究體系在相空間的演化過程,還可以通過產生的系列結構(系綜)通過統計方法得到體系在非零溫度下的各種性質。 動力學過程中的原子間相互作用力則可以通過多種方法求得,可以是密度泛函理論,也可以是經驗力場。
  • 靜電紡絲過程的分子動力學模擬
    這一過程的複雜、多尺度特性使其在理論上難以理解,尤其是在分子水平上。本文旨在通過對其納米級模擬物的分子建模來為該過程的基本原理做出貢獻,並通過大規模的實驗室實驗來補充該原理。特別關注的是離子是如何影響該過程的。採用分子動力學(MD)方法模擬了強電場作用下固體表面上的聚乙二醇(PEG)水溶液納米滴的時間演化過程。
  • 實現冰對甲烷水合物成核影響的分子動力學模擬
    甲烷水合物是一種由水分子和甲烷分子組成的晶體化合物,廣泛存在於大陸邊緣的海底和永久凍土地帶。
  • 科學家實現冰對甲烷水合物成核影響的分子動力學模擬
    甲烷水合物是一種由水分子和甲烷分子組成的晶體化合物,廣泛存在於大陸邊緣的海底和永久凍土地帶。
  • VASP輸入參數含義「速查表」
    本文系統整理了INCAR中的重要參數(文章參數按排序包含了電子步、離子步參數、總體精度、動能截斷、自旋極化、範德華力修正、LDA+U、電子態密度和能帶等),涵蓋:☎  參數作用☎  參數值及釋義☎  參數適用性☎  應用參數時的注意事項等後續我們將分享更多分子模擬學習資源,您可以關注我們的公眾號,獲得最新資源
  • VASP教程之Phonopy聲子譜計算(Pymatflow篇)
    該方法的核心是獲取體系原子間力常數,然後用於計算動力學矩陣等。其中力常數的計算需要經過如VASP這樣的計算工具進行提供。使用matflow,我們可以方便地用一行命令完成整個計算任務的輸入文件的生成提交。下面我們將以NaCl固體聲子譜的計算為例,展示如何使用matflow完成此項工作。
  • 分子動力學(167篇)2019年1月15日
    及時展示理論如何使用 分子動力學 (MD)模擬和量子力學/分子機械(QM... the ensue eventing ....[ 雙語全文 ]   Acc. Chem. Res. (20.9) 2. 通過邊緣功能化碳納米管進行水脫鹽Water desalination through rim functionalized carbon nanotubes尚未得到系統研究。在這裡,我們使用經典的 分子動力學 (MD)模擬,提出了一個全面的研究CN...and fast water flow ....
  • 上海交通大學洪亮課題組專論:利用中子散射、分子動力學模擬和氘化技術對蛋白質及其表面水分子動力學的研究進展
    此外,作為生命溶劑,水分子的各種運動(擴散,轉動及振動)協助了質子和反應底物的傳輸,促進了生物大分子和底物小分子的對接,誘導了生物大分子摺疊等。因此,研究蛋白質及其表面水分子運動對理解蛋白質功能的微觀機理具有重要意義。
  • VASP實用教程-從入門到進階-第一彈:VASP簡介及計算前期準備工作
    ,每年有上千篇使用了VASP計算軟體的文章發表在國際核心期刊上(諸如Science、Nature、JACS、Angew.Chem.等)。VASP這麼受科研人員青睞主要還是因為其擁有較高的計算效率,VASP是目前做固體材料第一性原理計算效率最高的商用軟體之一,可以使用較小的內存就能實現大規模的高效率並行計算並且VASP能夠實現大規模的高效率並行計算,支持多核多節點並行計算,對核數和節點數均沒有限制,支持單用戶多用戶同時使用。
  • VASP入門到精通:[3]INCAR的設置
    在某些計算過程中,合理地使用ISTART=1這個開關可以節省計算資源。在電子自洽迭代過程中,不管我們選取什麼樣的初始波函數,最後都要帶入方程中進行迭代,所以,不管我們設置ISTART=0還是1,一般來說,不會對我們的結果造成影響。ICHARG決定是否構建初始電荷密度。ICHARG可選的值有0、1、2、4、11、12。經常用到的是0、1、2和11。
  • 學術對話丨分子動力學?專有名詞背後卻是一個巨大的新興領域
    1、計算機建模模擬是把一個物理系統的狀態和特徵用模型系統代替進行仿真,如一個膜分離系統可以用一個數學模型進行描述,一個化工工藝流程可以使用一個電腦程式進行仿真等。在如今,計算機模擬已成為除實驗和理論之外解決實際問題的第三大研究技術。
  • 史上最簡單的VASP安裝教程-非虛擬機
    一、VASP安裝需要的軟體本教程相關使用軟體下載連結:centos任意版本intel編譯器以及License文件vasp安裝包vasp測試算例二、安裝過程1、使用ftp上傳下載的intel-all.tar.gz/vasp.5.4.4-ok-6-201901.tar.bz2
  • 中科院化學所郭洪霞研究員課題組:分子動力學模擬與Rouse模式分析...
    雖已有大量研究集中於傳統線形高分子的結構-性質關係,但高分子熔體的結構和動力學行為與分子鏈拓撲結構的關係遠未完全明晰,這制約了高性能高分子材料的分子設計及其加工成型工藝的優化。  基於上述背景,中科院化學所郭洪霞課題組採用分子動力學模擬和基於圖論的Rouse模式分析方法,從鏈尺寸、鏈內結構、Rouse模式的靜/動態以及自/交叉相關函數、取向相關函數等視角系統研究了未纏結高分子熔體的鏈拓撲結構對靜態與動態性質的影響及其非高斯和偏離Rouse行為。
  • 分子模擬的普及和應用
    上世紀60年代末70年代初,卡普拉斯把主要精力放到第二類計算化學方法發展和應用研究上,主要貢獻是將理論物理中的多體模擬方法應用於蛋白質等生物大分子結構和性能的研究,發展了適合於生物大分子模擬的分子動力學方法,編制了著名的軟體CHARMM。上世紀80年代,卡普拉斯等首次實現了蛋白質分子動力學模擬,由於這一工作,使人們認識到「蛋白質等生物大分子的結構不是靜止不動的,而是在不斷變化的」。
  • Angew Chem|計算模擬設計大環PROTAC分子
    但是目前linker都是鏈狀分子,通過大環化作用限制分子的生物活性構象是合理設計功能性化學探針有吸引力的策略。作者首次提出大環PROTAC策略,基於VHL:MZ1: BRD4複合物晶體結構和分子動力學(MD)模擬輔助下,設計合成了一系列大環PROTAC,並通過晶體解析驗證了設計的合理性和MD模擬結果的可靠性。