VASPKIT:热化学校正、催化与NEB辅助
先用VASP得到电子能与振动频率,再根据气相或吸附态选择统计模型。NEB插值只生成路径初猜,不会自动找到过渡态。
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先用VASP得到电子能与振动频率,再根据气相或吸附态选择统计模型。NEB插值只生成路径初猜,不会自动找到过渡态。
先准备示例#
下载输入、后处理数据与绘图脚本,解压后进入目录:
unzip vaspkit-examples-*.zip
cd vaspkit-examples
python3 prepare.py
module load vaspkit/1.5.1
prepare.py从集群安装的官方examples复制需要的原始示例;附件本身不转发这些分发文件。每个功能的目录独立,下面的cd cases/...均从附件根目录开始。完成一个功能后可用cd ../..回到根目录。
主要例子的文件#
安装包示例 thermo_correction/ethanol,在集群重新执行本功能;不是本轮重新进行全部上游VASP计算。
完整的配套文件通过附件和prepare.py准备。若本功能需要WAVECAR/WAVEDER,先按新计算与波函数准备运行自己的VASP,不使用其他体系的波函数代替。
各功能操作#
501 · 吸附态热校正#
吸附态使用振动校正;不添加气相平移/转动熵。示例温度298.15 K。
实例来源:安装包示例 thermo_correction/ORR,在集群重新执行本功能;不是本轮重新进行全部上游VASP计算。
在附件根目录执行:
cd cases/501
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
501
298.15
目录中的主要配套文件:INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
frequencies less than 50 cm-1 are set to 50 cm-1.
U(T) = H(T) = ZPE + Delat_U(0->T)
G(T) = H(T) - TS = ZPE + Delat_U(0->T) - TS
Temperature (T): 298.1 K
Zero-point energy E_ZPE : 4.482 kcal/mol 0.194355 eV
Thermal correction to U(T): 6.461 kcal/mol 0.280180 eV
Thermal correction to H(T): 6.461 kcal/mol 0.280180 eV
Thermal correction to G(T): 2.907 kcal/mol 0.126073 eV
Entropy S : 49.871 J/(mol*K) 0.000517 eV/K
Entropy contribution T*S : 14869.067 J/(mol) 0.154107 eV
502 · 气相热校正#
依次输入298.15 K、气体压力(atm)和自旋多重度;本例乙醇为单重态1。气相自由能和吸附态自由能不可混用。
实例来源:安装包示例 thermo_correction/ethanol,在集群重新执行本功能;不是本轮重新进行全部上游VASP计算。
在附件根目录执行:
cd cases/502
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
502
298.15
1
1
目录中的主要配套文件:CONTCAR、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
U(T) = ZPE + Delta_U(0->T)
H(T) = U(T) + PV = ZPE + Delta_U(0->T) + PV
G(T) = H(T) - TS = ZPE + Delta_U(0->T) + PV - TS
Temperature (T) : 298.1 K
Pressure (P) : 101325.000 Pa
Spin-Multiplicity (S) : 1
Zero-point energy E_ZPE : 48.501 kcal/mol 2.103130 eV
Thermal correction to U(T): 51.486 kcal/mol 2.232567 eV
Thermal correction to H(T): 52.078 kcal/mol 2.258259 eV
Thermal correction to G(T): 31.891 kcal/mol 1.382870 eV
Entropy S : 283.295 J/(mol*K) 0.002936 eV/K
Entropy contribution T*S : 84464.344 J/(mol) 0.875389 eV
503 · 带中心与占据#
带中心依赖能量零点、积分范围、原子和轨道选择,不能仅凭一个数比较不同定义的数据。
实例来源:安装包示例 LDOS_PDOS/Ni_100_surface_DOS,在集群重新执行本功能;不是本轮重新进行全部上游VASP计算。
在附件根目录执行:
cd cases/503
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
503
1
N
1
all
目录中的主要配套文件:DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR、PROCAR。
本次得到:BAND_CENTER、OCCUPATION_NUMBER、SELECTED_ATOMS_LIST。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
1) Norskov Model
2) Effective Band Center
The default energy window of integration is [-10.54 23.33]
1) Select Atoms by Atomic Indices/Labels
2) Select Atoms by Layers
3) Select Atoms by Heights
4) Select Atoms by SELECTED_ATOMS_LIST File
504 · NEB路径动画#
按下面顺序输入;原子编号从1开始,元素名与当前POSCAR一致。更换体系时先核对所需的文件和编号。
实例来源:安装包示例 NEB/neb_animation,在集群重新执行本功能;不是本轮重新进行全部上游VASP计算。
在附件根目录执行:
cd cases/504
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
504
目录中的主要配套文件:本任务使用交互输入或内置数据库,不需要VASP结果文件。
本次得到:neb_initial.pdb。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
可用head 文件名查看表头,结构结果可在VESTA中打开,曲面数据按对应网格绘制。
505 · NEB线性插值#
初末结构必须有相同晶胞、原子数与原子顺序。3表示插入3张中间图,不是总图像数。插值后检查跨周期短路径和原子重叠。
实例来源:安装包示例 NEB/neb_make,在集群重新执行本功能;不是本轮重新进行全部上游VASP计算。
在附件根目录执行:
cd cases/505
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
505
ini/POSCAR fin/POSCAR 3
目录中的主要配套文件:本任务使用交互输入或内置数据库,不需要VASP结果文件。
本次得到:00/POSCAR、01/POSCAR、02/POSCAR、03/POSCAR、04/POSCAR、fin/POSCAR、ini/POSCAR。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
(e.g., type: POSCAR_int POSCAR_fin 6)
507 · 虚频方向处理#
H2例子没有虚频,因此没有需要修正的方向。真过渡态应保留反应坐标虚频,不能为了消除警告把它任意删去。
实例来源:安装包示例 thermo_correction/H2,在集群重新执行本功能;不是本轮重新进行全部上游VASP计算。
在附件根目录执行:
cd cases/507
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
507
目录中的主要配套文件:CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
Total Atoms: 2
508 · Bader电荷转PQR#
前置为Bader电荷分析得到ACF.dat等文件;VASPKIT负责导出可视化格式,不会自动完成Bader空间分区。
实例来源:安装包示例 bader2pqr,在集群重新执行本功能;不是本轮重新进行全部上游VASP计算。
在附件根目录执行:
cd cases/508
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
508
目录中的主要配套文件:ACF.dat、CONTCAR、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本次得到:bader.pqr、vmdrc.txt。原始输入与结果保持在同一例子目录;表格文件先查看首行列名,再选择横纵轴。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
chmod: changing permissions of '/public/software/vaspkit/vaspkit.1.3.5/utilities/get_lattice.exe': Operation not permitted
509 · 一级反应半衰期#
298.15 K、0.50 eV势垒,按程序的一级反应模型估算;实际反应级数和指前因子不同会改变半衰期。
实例来源:安装包示例 thermo_correction/H2,在集群重新执行本功能;不是本轮重新进行全部上游VASP计算。
在附件根目录执行:
cd cases/509
vaspkit < answers.in
answers.in实际内容如下,每行对应一次输入;也可运行vaspkit后逐行手动键入。
509
298.15
0.50
目录中的主要配套文件:CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、INCAR、KPOINTS、OUTCAR、POSCAR。
本例输出摘要(数值仅对应上述输入):
Half life period is 0.000 h
换成自己的体系#
先复制一份计算目录,确认POSCAR、INCAR、KPOINTS和各结果来自同一计算,再运行所需菜单。涉及静态、优化或声子等前置VASP任务,先完成计算再后处理;VASPKIT不会替代这些计算。保留结构、输入参数、工具版本和提取后的数据,后续改图时不必反复重算。
方法参考:VASPKIT官方教程;菜单与交互输入以本专题实际使用的安装版本为准。使用结果开展研究时引用VASPKIT论文。