VASP恒电势下的氢吸附位点比较

下载小体系输入、真实结果与绘图数据，在自己的目录解压：

unzip small-examples-*.zip
cd small-examples-20261027

1 准备相同组成的两个吸附位点#

本例为Cu(111)四层小胞加一个H，分别放在top和fcc位点，保持几何固定。使用VASP 6.3.2 CP-VASP专用CPU构建与连续介质电解质，比较同一电子化学势下的巨正则能量GCE。该小胞、覆盖度和固定几何用于操作示范，不代表表面吸附位点的收敛结论。

mkdir -p work/cp-h
cp cpvasp/cpvasp-H-top-mu+0.0/INCAR cpvasp/cpvasp-H-top-mu+0.0/POSCAR cpvasp/cpvasp-H-top-mu+0.0/KPOINTS work/cp-h/
cd work/cp-h

先按POSCAR元素顺序Cu、H准备本人有权使用的POTCAR。下载包不含赝势。

2 完整输入#

INCAR

SYSTEM = Cu111 continuum electrolyte cu-mu-zero
ENCUT = 550
PREC = Accurate
EDIFF = 1E-6
NELM = 240
ALGO = Normal
ISMEAR = 0
SIGMA = 0.1
ISYM = 0
LREAL = .FALSE.
LWAVE = .TRUE.
LCHARG = .TRUE.
NCORE = 1
NBANDS = 48
AMIX = 0.1
BMIX = 0.0001
NELECT = 45
LSOL = .TRUE.
ISOL = 2
C_MOLAR = 1.0
R_ION = 2.0
EFERMI_ref = 0.0
EDIFFSOL = 1E-8
IBRION = -1
NSW = 0
LCEP = .TRUE.
NESCHEME = 1
FERMICONVERGE = 0.001
INIT_ECHANGE = 0.0005
ECHANGE_MAX = 0.003
CAP_MAX = 0.05
NEADJUST = 1
LSOLOFF = .FALSE.
TARGETMU = -4.70300000

POSCAR

Cu H 
 1.0000000000000000
     2.5667976157071677    0.0000000000000000    0.0000000000000000
     1.2833988078535838    2.2229119415757337    0.0000000000000000
     0.0000000000000000    0.0000000000000000   22.2873444314750273
 Cu  H  
   4   1
Direct
  0.0000000000000000  0.0000000000000000  0.3589481027942521
  0.3333333333333334  0.3333333333333333  0.4529827009314173
 -0.3333333333333333  0.6666666666666666  0.5470172990685827
  0.0000000000000000  0.0000000000000000  0.6410518972057478
  0.0000000000000000  0.0000000000000000  0.7128415177645983

KPOINTS

Gamma mesh
0
Gamma
7 7 1
0 0 0

IBRION=-1、NSW=0为固定几何；这里没有做原子或晶胞优化。TARGETMU是程序参照下的电子化学势，不是已换算成SHE/RHE的电极电位。FERMICONVERGE=0.001为电子化学势误差容限，EDIFF=1E-6控制每次内层SCF。小的电荷调整步幅用于保持收敛。

3 提交与检查恒电势结果#

cp /public/slurm_scripts/hs_user/vasp/vasp-cpvasp/6.3.2/8173m/sub_vasp_6.3.2_8173m.sh .
sbatch sub_vasp_6.3.2_8173m.sh
grep "E-fermi" OUTCAR | tail
grep "EDIFF is reached" OUTCAR | tail
grep "CPM-ion" *.out

请在CPU分区可用时提交，并使用专用CP-VASP模块；普通VASP版本不自动拥有这些扩展参数。六个输入目录包含两个位点、三个TARGETMU：−4.903、−4.703、−4.503 eV。

4 比较相同TARGETMU的GCE#

这些固定几何下差值为负，表示top的GCE较低。比较必须保持组成与电子化学势一致；不同TARGETMU的能量不能直接当作同一条件的位点差。本例没有H₂参考、零点能、熵或标准电极参照，因此不输出绝对氢吸附自由能或自由能台阶图。

重新绘制下载包中的数据图#

回到解压包根目录执行，图片输出到新的 replot 目录：

module load ase/3.29.0
python plot.py

脚本使用NumPy和Matplotlib，参考原始数值在 results.json，轨迹和工具输出在相应软件目录。