VTST专题

VTST:变胞路径的力、体积与实际结构

区分原子力、晶胞力、完整范数,以及最后已求值结构和下一步CONTCAR。

更新于 2026-11-14约 2 分钟阅读按任务与环境选择适用配置
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本篇读取Si变胞NEB输入实例的实际结果。不能只因原子力很小便认定变胞路径已完成,因为应力对应的晶胞自由度也有路径力。

下载完整输入、实际输出、结构和绘图脚本,保存为 example.zip:

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd vtst-cell-NEB-triangular
bash read.sh
bash plot.sh

软件为 vasp/6.6.1-8173m-vtst,VASP 6.6.1 CPU VTST与Intel oneAPI环境。默认读取现成结果,依赖ASE、NumPy和Matplotlib。

1. 从终端查看结果#

head analysis-read/VTST-cell-NEB-evaluated-steps.csv
cat analysis-read/DATA-VALIDATION.json
ls figures

实际60步的体积、能量和联合力变化

本例实际计算60步,每一步电子自洽达到 EDIFF=1E-6。中间图像已求值体积从约 37.21925005 变为 39.85304440 ų,Si仍保持本例的四配位连接。

2. 力到底看哪个值#

最终联合力按原生正交分解重建的完整范数约 2.502×10⁻⁵,低于本例的 0.02 目标;最后10步也均低于该目标。逐分量只打印5位小数,直接从这些舍入分量重建约为 1.732×10⁻⁵,与使用较高精度原生分解得到的值有打印精度差别。

这里同时检查原子和晶胞分量。只看最大单分量或只看原子力,容易漏掉联合范数尚未满足目标的情况。EDIFFG=-1E-12 只是输入篇说明的驱动控制,不是本例宣布达到的物理精度。

3. 哪个结构和能量成对#

VASP最后的CONTCAR可能是优化器提出的下一步结构,尚未进行与之对应的电子结构求值。本例末次已求值体积约 39.85304440 ų,拟议下一步CONTCAR约 39.85304371 ų。差别虽小,仍应把OUTCAR/XML中实际求值的坐标、晶胞与该步能量配对。

# 脚本按实际求值步提取,而非把最终CONTCAR强行配末次能量
bash read.sh
head analysis-read/VTST-cell-NEB-three-actual-structures.csv

随包端点参考能量来自物理等价、共同刚体旋转之前的实际端点计算;读取器检查晶格度量和分数坐标的等价关系。新提交脚本则会重新计算三角晶胞端点,避免用户手动沿用参考端点数据。

4. 用于自己的计算#

先优化与核对端点,建立兼容的晶胞表示,插值原子及晶胞路径;求端点静态能量,再运行联合路径;检查电子收敛、完整力、体积和局部连接。更换晶胞、原子数、势文件或K网格后应重新算端点,并确认路径不会走向无关结构。

这组数据用于学习晶胞参与NEB的操作和结果判读,没有声称获得相变鞍点、材料真实能垒或收敛的动力学速率。

下载:60步实际数据、三幅实际结构数据。

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