VASP 的输入文件
VASP 的输入文件
VASP 运行至少包含四个输入文件：INCAR、POSCAR、POTCATR、KPOINTS。
INCAR
INCAR 是 VASP 运行的 控制文件，他告诉 VASP 要 做什么以及如何去做。INCAR 文件中包含很多标签及其对应的值，通过修改他们来修改 VASP 运行的参数。
标签的含义可以查 vasp-input-files-INCAR 和 [VASP 手册](https://www.vasp.at/wiki/index.php/Category: INCAR)。
POSCAR
POSCAR 是个 结构文件，他告诉 VASP 要运行的是什么物质。该文件包含晶格几何形状和离子位置等。
这是一个 POSCAR 文件的示例：
O2 molecule # 注释行
10 # 比例，提供了通用缩放因子（晶格常数）
1.0 0.0 0.0 # 3-5行 格矢
0.0 1.0 0.0
0.0 0.0 1.0
O # 元素类别（与它们在POTCAR文件中的顺序一致）
2 # 原子数量
Selective Dynamic #
Direct # 坐标类别：分数/笛卡尔
0.5 0.5 0.5 F F F # 每个原子的三个(X Y Z)坐标。
0.5 0.5 0.623 F F T
第 8 行：该模式允许为每个原子提供额外的标志，以指示在离子弛豫期间是否将允许更改此原子的相应坐标。如果仅缺陷周围的某些壳或表面附近的层应松弛，则此设置很有用。这一行是可选的，如果省略了选择性动力学标签，则第八行将在笛卡尔和直角坐标之间进行切换，如下。
O2 molecule # 注释行
10 # 比例，提供了通用缩放因子（晶格常数）
1.0 0.0 0.0 # 3-5行 格矢
0.0 1.0 0.0
0.0 0.0 1.0
O # 元素类别（与它们在POTCAR文件中的顺序一致）
2 # 原子数量
Direct # 坐标类别：分数/笛卡尔
0.5 0.5 0.5 # 每个原子的三个(X Y Z)坐标。
0.5 0.5 0.623
第 9 行：（如果不启用选择性动力学，则为第 8 行）指定原子位置是在笛卡尔坐标系（cartesian coordinates）中还是在分数坐标（direct (fractional) coordinates）中提供。
分数坐标是把点阵矢量看成是单位矢量下确定原子位置; 笛卡尔坐标是绝对坐标，是直角坐标系与斜角坐标系的统称，考虑点阵常数的大小。
Basically, the fractional coordinates show the fraction of each unit cell vector that contributes to the position of that atom。根本上来说，分数坐标给出了每个原子在元胞的相对位置。
晶格参数：
一个点的分数坐标（a, b, c）=（0.667，0.333，0）
这个点的笛卡尔坐标（x, y, z）= (1.23，0.71，0)
所以，笛卡尔坐标并不是原子在我们作为参考的直角坐标系中的绝对位置，而是在元胞基矢构成坐标系中，原子的绝对位置，而分数坐标，就是原子在元胞基矢构成坐标系中原子的相对位置。对于一个斜角坐标系，显然原子的相对位置比较好判断，所以，我们一般在 POSCAR 中用到的是其分数坐标，如果需要用到笛卡尔坐标，就用上面的公式转换。
抽象一些，用矩阵表示，对于以下两种坐标系：
有
vaspkit 411-412 可以转换。
参考：
vasp 的 POSCAR 文件中的 Direct 坐标和 Cartesion 坐标的关系 - 小木虫
提示
8 行 9 行均只识别第一个字母。即 VASP 识别的唯一关键字符是 C or c for cartesian mode，Dor d for direct mode，S or s for Select。
POTCAR
赝势文件。POTCAR 文件包含计算中使用的每个原子种类的赝势。如果物种数量大于一个，则 按照 POSCAR 中原子的顺序 合并每个物种的 POTCAR 文件。
其他见：https://www.bigbrosci.com/2017/10/18/ex1_05_vasp_preparation_input_potcar/
vasp 计算中用到的三种赝势：模守恒赝势，超软赝势，PAW 赝势 (按产生顺序)。
按方法不同分为 USPP 和 PAW（两种方法都可以相当程度地减少过渡金属或第一行元素的每个原子 所必需的平面波数量）。
按交换关联函数不同分为 LDA 和 GGA（又分为 PW91 和 PBE）//求解 K-S 方程时电子之间的交换关联泛函取局域密度泛函 LDA（Rc 处电子结构当成是密度相同的均匀电子气体来算）或 广义梯度泛函 GGA（考虑了密度的梯度变化），但泛函的不同也会引起贋势的不同。
每种元素往往还会有多种赝势存在。这是因为根据 ENMAX 的大小还可以分为 Ga，Ga_s（soft），Ga_h，或者根据处理半芯态的不同还可以分为 Ga，Ga_sv（s 电子作为半芯态），Ga_pv 的不同。
KPOINTS
K 点取样文件。KPOINTS 文件用于指定 Bloch 矢量（k 点），这些矢量将用于在计算中对布里渊区进行采样。
可以使用几种不同的方法在 KPOINTS 文件中指定 k 点：（1）作为自动生成的（移位的）常规点网格；（2）通过线段的起点和终点；或（3）作为点和权重的明确列表。
K-POINTS # 第一行随便写都行，但不能没有
0 # 零，格子自动生成
Gamma # gamma点centered
1 1 1 # 1*1*1格子
0 0 0 # S1 S2 S3， 一般保持 0 0 0 不变。
详解:
- 该 KPOINTS 文件里面，共有 5 行，
#号以及后面的不用输入； - 同 INCAR 的注释一样，不要在每一行后面使用 ! 来进行注释，要使用
#，且最好不要写中文。 - 第一行：可以随便写内容，但不能没有;
- 第二行：数字 0，不是字母 O，0 在这里表示的是自动生成 K 点。你可能注意到了，0 前面有个空格，不过没关系，对计算不影响，可以删掉，也可以再加一个空格，后面的同样如此。但是避免用 tab 输入，VASP 有时候不识别 tab 键输入的空白部分，导致计算出错；
- 第三行：VASP 只认第一个字母，大小写均可。在这里 Gamma 和 gamma，Gorge，gorge 效果是一样的，当然这一行也可以直接写字母 G 或者 g。
- G 表示的是以 gamma 点为中心生成网格。
- 另外一种是原始的 Monkhorst-Pack 网格，两者的区别是 M 或者 m 在 G 的基础上在三个方向上平移了 1/（2N）个单位。
- G，也叫 gamma centered Monkhorst-Pack Grid；所以，gamma centered 只是 MP 网格的一种特殊情况。
- 第四行，在 xyz 三个方向上生成对应数目的 K 点，本例是 111;
- 对于原子或者分子的计算，K 点取一个 gamma 点就够了（1 1 1），也就是这个 KPOINTS 文件可以用于绝大多数的原子或者分子计算，不用再修改；
- 但如果你要用 ISMEAR = -5 来计算能量，那么就需要把 1 1 1 改成 2 2 2 或者 3 3 3。
- 第五行，一般都写成 0 0 0，不用动即可；
- 按照前面 INCAR 的方式保存文件，名字为 KPOINTS。
KPOINTS 的建议:
K 点在 VASP 计算中非常重要，大师兄给的一个建议是：
- 一直用 gamma centered，也就是第三行保持 G 不变。因为 M 平移之后，网格的对称性和晶胞的对称性会出现不匹配的情况，从而导致计算出错，尤其是对于六角晶系 hexagonal 的结构，必须用 gamma centered!这一点，vasp 官网说的很明确；其他的建议后续慢慢展开讨论。
- 如非六角晶系的计算，如果已经设置的 M 算起来了，继续用 M 算就行，没必要改成 G 再重新算一遍；
- 前面看不懂，没事。记住这一点，本节就圆满完成任务：气体分子，原子计算的时候，使用 gamma 点即可。
K 点取值：
- 通过测试不同 k 点对体系能量的变化
- 查找参考文献取值
此外，不同 K 点之间的数据不能混用。比如计算 CO 在一个 (3x3) Cu(111) 表面上的吸附能：
等号后面的前两项，必须要用同一个 K 点下计算出来的能量，如果 用 5x5x1 的 K 点， E(slab) 采用 3x3x1 的 K 点能量，得出的结果必然是错的。
K 点部分抄自大师兄网站：https://www.bigbrosci.com/2017/10/16/ex1_03_vasp_preparation_input_kpoints/
还有一些其他的文件：[Category: Input Files - vaspwiki](https://www.vasp.at/wiki/index.php/Category: Input_Files) .
STOPCAR
在当前电子步或离子步完成后结束 VASP 运行。
创建 STOPCAR
LSTOP = .TRUE. # 在下一个离子步结束，推荐
LABORT = .TRUE. # 在下一个电子部结束