qvasp专题

qvasp入门:准备VASP四个输入文件

从Cu结构开始生成与检查POSCAR、INCAR、KPOINTS和POTCAR,并认识15类模板。

更新于 2026-11-06约 5 分钟阅读按任务与环境选择适用配置
阅读本篇目录

本篇使用鸢算科技集群实际生成的结构或已经完成的VASP计算数据。环境为官方Linux预编译qvasp2.26(模块 qvasp/2.26),辅助环境为ASE3.29.0、Spglib2.7.0、NumPy和Matplotlib;qvasp原生二进制的编译器版本未公开确认,不将它写成本地重新编译版本。

下载输入、真实数值数据与绘图脚本。解压进入目录,以普通账号运行:

bash run.sh

运行后查看 work/cases、work/analysis-core、work/analysis-extra 和 work/figures。这一命令执行文件准备和后处理,不启动VASP。包内不含POTCAR、WAVECAR或完整原始OUTCAR/XML;精简OUTCAR由明确标注的实际数值摘录生成,仅供工具练习。处理自己的任务时应使用自己的完整原始文件。

1 先准备结构,再生成其余三个输入#

本例采用晶格常数3.61 Å的FCC Cu常规胞,4个Cu原子。第一步把CIF转为VASP结构;第二步生成INCAR;第三步生成KPOINTS;第四步按POSCAR元素顺序生成POTCAR,最后逐项查看。进入已经跑好的示例:

cd work/cases/four-input-Cu
cat POSCAR
cat INCAR
cat KPOINTS
qvasp -cp

从自己的同类CIF重新开始时,在新工作目录执行以下短命令,避免覆盖已有计算:

module load qvasp/2.26
qvasp -c2p2 sample.cif
cp sample.vasp POSCAR
qvasp -relax
qvasp -3k .02
qvasp -pbe Cu
qvasp -cp

sample.cif可采用资料包的 reference/four-input-Cu.cif。不同CIF导出器的列顺序可能不同,转换后务必检查元素和原子数;详见结构处理。

实际POSCAR#

Transfer by qvasp
    1.0
    3.610000    0.000000    0.000000    
    0.000000    3.610000    0.000000    
    0.000000    0.000000    3.610000    
  Cu  
  4  
  Direct
  0.000000  0.000000  0.000000  
  0.000000  0.500000  0.500000  
  0.500000  0.000000  0.500000  
  0.500000  0.500000  0.000000

实际KPOINTS#

Auto
0
G
14 14 14
0.  0.  0.

本例得到14×14×14的Gamma网格。网格生成参数 .02 的单位与VASP KSPACING 不同,参见K点专题。

2 模板生成后还要编辑#

实际练习将电子收敛设为1E-6、力阈值设为0.02 eV/Å;串行准备示例取NCORE=1、KPAR=1。可用编辑器修改:

nano INCAR

实际文件如下:

展开完整INCAR
SYSTEM =  qvasp 

INCAR-basic
   PREC   = Normal
   ENCUT  = 400 eV
   NELMIN= 5
   LREAL = F    ## set to A if the valance electron number > 20

#   ALGO = Fast
   EDIFF = 1E-6
#  ISMEAR = 0
   SIGMA = 0.2

#   LDAU=.TRUE.  ## For LDA + U set
#   LDAUTYPE=2
#   LDAUL=-1 2   ## -1,0,1,2,3 for none,s,p,d,f
#   LDAUU=0  3
#   LDAUJ=0  0

   ISPIN = 1    ## For magnetism set
#  MAGMOM = 3*1 -4 16*0  # Antiferromagnetism needs to be set

#   NCORE = 2
#   KPAR = 2
   NCORE = 1

 Ionic Relaxation
   ICHARG = 2
   EDIFFG = -0.02
   NSW    = 300          #max steps for IOM
   IBRION = 2
   POTIM = 0.5
   ISIF   = 2            #not change lattice:2 chang lattice:3
#  IOPTCELL= 1 0 0  0 1 0 0 0 0   # fix or relax lattice
   PSTRESS= 0
   LCHARG = .FALSE.
   LWAVE  =  F

# Use 'qvasp -p2c' to transer format (VESTA or MS)

KPAR = 1

ISIF=2固定晶胞,只优化原子位置。需要晶胞和原子同时优化时通常使用 ISIF=3,但二维材料、表面和分子不能盲目释放真空方向。EDIFFG=-0.02按力停止;正值的EDIFFG含义不同。ENCUT、展宽、磁性和并行设置仍需按体系选择,本例400 eV不代表所有元素已完成截断能收敛。

3 15类INCAR模板分别做什么#

每个生成命令都会写当前目录的INCAR,因此请分别建目录,或先备份自己的文件。

命令 用途 生成后重点检查
qvasp -relax 结构优化 ISIF、EDIFFG、NSW
qvasp -ts 过渡态输入 具体路径算法和前置结构
qvasp -scf 静态自洽 ENCUT、网格、磁性
qvasp -elf 电子局域函数 ELF输出与网格
qvasp -wk 功函数 表面、真空、LOCPOT
qvasp -band 能带 前置电荷和路径
qvasp -dos 态密度 NEDOS、LORBIT、积分网格
qvasp -bader Bader前置 CHGCAR、AECCAR0/2
qvasp -hse 杂化泛函 交换参数、加权网格与零权重路径
qvasp -md 分子动力学 系综、温度、时间步和总时长
qvasp -elastic 弹性 应变/应力、精度和离子约束
qvasp -partchg 分波电荷 能带/能量选择
qvasp -freq 振动 位移/线性响应方法及自由度
qvasp -optics 光学 空带、k点与频率设置
qvasp -phonon 声子前置 超胞DIM、路径及后续力常数

这些模板均实际生成;生成模板不等于相应HSE、MD、声子等完整计算已经完成。本篇只做输入准备。实际VASP任务使用 yskit 选择适当的软件/资源模板,再在工作目录 sbatch 提交,具体参考VASP实操教程。

4 多元素势文件按POSCAR顺序#

水分子例子的元素顺序为O、H;原子数为1、2,因此只写两种势,不写三个势:

qvasp -pbe O H
qvasp -cp

本例两段标题依次为 PAW_PBE O 08Apr2002 和 PAW_PBE H 15Jun2001。LDA示例为:

qvasp -lda O H
qvasp -cp

不同泛函势不能随意混用。势文件在集群现场生成,下载包不分发POTCAR。每次更改元素顺序或具体 _sv/_pv 变体后,都重新检查 qvasp -cp。

参考:qvasp官方教程与模块实际 qvasp -help。在线手册标记2.25,个别行为与当前2.26不同,本文按本例实际输入输出说明。

继续:完整声子与弹性操作#

已经准备好基本输入后,可接着看qvasp完整DFPT声子流程与GaAs弹性张量提取。前者包含Si16实际DFPT、两种k网格、匹配DIM、Phonopy提取与画图;后者展示实际总弹性张量、单位换算和离子放松含义。都提供终端操作、完整输入和真实数值资料,不将模板生成等同于计算完成。

需要根据你的体系选择资源?联系讨论计算需求。实际可用软件与权限,以当前账户和运行环境为准。

查看配图

放大后可滚动查看细节,按 Esc 关闭。

100%查看原图 ↗