VASPsol专题

VASPsol表面电荷与电势参照

准备Cu表面固定电荷实例,读取FERMI_SHIFT并区分固定电荷与恒电势。

更新于 2026-11-06约 3 分钟阅读按任务与环境选择适用配置
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下载输入、真实数值和绘图脚本(ZIP)。

unzip vaspsol-practical-wave255-*.zip
cd vaspsol-wave255
bash run.sh

bash run.sh读取已完成计算的数值摘录,生成CSV和五张图,不启动VASP。下文再说明怎样准备自己的输入、POTCAR和Slurm任务。

1 从中性Cu₄开始#

python3 prepare.py surface cpu
cat work/surface-cpu/POSCAR
cat work/surface-cpu/INCAR

Cu势的ZVAL为11,四个Cu的中性电子数为44。固定的小表面模型使用7×7×1网格,晶胞和原子位置不变。先按 入门操作 用VASPKIT生成Cu的合法POTCAR并提交。

NELECT = 44
LSOL = .TRUE.
EB_K = 78.4
LAMBDA_D_K = 3.0

这里是线性电解质/连续介质模型,没有在POSCAR中加入显式水和反离子。

2 加减电子时,电荷符号别弄反#

python3 prepare.py Cu43p98-screen3 cpu
python3 prepare.py Cu44p02-screen3 cpu
NELECT 电子相对中性变化 净电荷q/e
43.98 少0.02个电子 +0.02
44.00 0 0
44.02 多0.02个电子 −0.02

同样按顺序准备POTCAR、提交并检查电子收敛。不能把 NELECT=44.02写成正电表面,也不能在不同电子数之间直接把总能差称作同一条件的反应自由能。

3 读取电解质中的电子化学势参照#

rg 'E-fermi' work/surface-cpu/OUTCAR | tail -1
rg 'FERMI_SHIFT' work/surface-cpu/stdout.log | tail -1
python3 extract.py work
cat own-results.csv

本页经典实现的电解质参照使用 原始E-fermi+FERMI_SHIFT。原生终端中的shift不要漏读,也不要重复相加。不同宿主/溶剂补丁可能已在输出中采用其他约定,换模块后要重新核对。

真实固定电荷的Cu电解质参照与能量

图中每个点都是固定NELECT的独立计算。化学势变化与电荷相关,但这组作业本身没有自动调电子数去追踪一个目标电势。

4 固定电荷与CP-VASP怎么衔接#

需要恒定目标电势时看 CP-VASP电势参照 和 电势扫描。CP-VASP还涉及目标化学势、电子数迭代和一致的巨正则参照,不是把本页NELECT写成小数就等于恒电势。

本页没有将这些绝对电子能量直接换成相对SHE的实验电极电势;实验参照需要另外定义或标定。也没有从这三个粗小胞点给出收敛电容、真实双电层结构或绝对电化学反应自由能。

5 改变屏蔽长度前检查物理模型#

python3 prepare.py Cu44p02-screen6 cpu

3 Å和6 Å演示了线性屏蔽模型输入。更短的屏蔽长度不能简单理解成“计算更准”。当场强、离子拥挤或非线性响应重要时,要选择适合的模型,并检查表面层数、真空/溶液区、k网格及电荷密度变化。

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。

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