实例16
赝势与泛函的选择 请教各位VASP朋友:
我用GGA-PW91赝势计算时需要选择计算所需要泛函,而泛函有许多选项,如PBE、RPBE、PW91等,我想请教的问题是,此时能否去选PBE泛函?如果想选PBE泛函是不是赝势也要有PBE的赝势?
赝势现在分为ECP和MCP两种,前一种是常用的,后一种在gamess里才能见到!
VASP里面泛函要和赝势一致。
非常感谢。看来是我们的VASP中赝势没有安装全面。顺便问问在VASP中PBE赝势是不是需要另外付费购买?
好像PBE是单独下载的,是否单独购买不大清楚。
实例17
VASP安装记录
本文以 vasp.4.6.tar.gz vasp.4.lib.tar.gz 为例; 由于vasp是商业版本,所以不提供下载。 操作系统是 Arch Linux(更新至20080915),并在 ubuntu-8.04.1-desktop-i386 上测试成功,ubuntu中依赖请看ubuntu附注 mathlib 选择 atlas;
Fortran 编译器使用intel非商业版的 ifort ; C++ 编译器使用 g++ ;
不加说明的话,都是以普通用户操作,如需root权限,则使用 sudo 命令。
关于VASP的介绍(跳过介绍):
VASP是使用赝势和平面波基组,进行第一定律分子动力学计算的软件包。VASP中的方法基于有限温度下的局域密度近似(用自由能作为变量)以及对每一MD步骤用有效矩阵对角方案和有效Pulay混合求解瞬时电子基态。这些技术可以避免原始的Car-Parrinello方法存在的一切问题,而后者是基于电子、离子运动方程同时积分的方法。离子和电子的相互作用超缓Vanderbilt赝势(US-PP)或投影扩充波(PAW)方法描述。两种技术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。力与张量可以用VASP很容易地计算,用于把原子衰减到其瞬时基态中。
性质:
以平面波为基础的自洽赝势积分方法;
超软赝势;
最新引用Blochl的全电子投影扩张波(PAW)方法,覆盖了周期表中的所有元素; 局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA); 旋转限制和旋转极化;
应用到块状体系、表面和界面; 总能量,力场和全压力张量; 格参数和原子位置的同时松弛; 从头分子动力学;
产生 Monkhorst-Pack特殊K点; 设计定位,旋转和局域波的态密度; 费米水平的部分态密度; 电荷密度旋转密度; 轨道和轨道密度。 操作平台: Linux/Unix
-> 安装过程 <-
1. 首先,安装依赖和 g++ 编译器
user@~$ sudo pacman -S base-devel libstdc++5
Ubuntu用户使用以下命令
user@~$ sudo apt-get install build-essential user@~$ sudo apt-get install libstdc++5
2. 到Intel的官网上下载非商业版的 Intel® Fortran Compiler for Linux, 这里我使用的是 10.1.018 版;
解压安装(为了清理方便,解压后都在/tmp目录下) user@~$ tar -xvf l_fc_p_10.1.018.tar.gz -C /tmp/ user@~$ cd /tmp/l_fc_p_10.1.018/
运行安装脚本
user@/tmp/l_fc_p_10.1.018$ sudo sh install.sh
之后会出现安装选项,选1 ;
接下来问你通过‘序列号网络认证,还是用 ?.lic‘ 文件认证; 我已经下了认证文件,所以选2
后填写认证文件的路径;
因为Arch Linux不在支持的系统之列,它会问你是否安装不支持的版本,yes就可; 默认还是高级安装, 选1 默认;
一路回车, 到达接受条款那里,填 accpet ; 选择安装目录,回车默认(/opt/intel/) ; 安装完毕!
设置环境变量
user@~$ source /opt/intel/fc/10.1.018/bin/ifortvars.sh
这个是零时解决办法,应该把 ifortvars.sh 脚本中的内容加入 /etc/profile 文件中。
3. 到ATLAS的网页下载数学库[ mathlib ]
http://www.netlib.org/atlas/archives/linux/
根据CPU选择源文件,我的CPU是Athlon64 3000, 操作系统是x86的, 选择 atlas3.4.1_Linux_ATHLON.tgz ; 千万别选错数学库,不然打死你也完不成编译; 把数学库解压到/opt/目录下( 和ifort同目录,方便管理 ),
user@~$ sudo tar -xvf atlas3.4.1_Linux_ATHLON.tgz -C /opt/
如果并行编译的话,到 http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpich2/ 下载mpich2, 这不在本文讨论的范围之内。
4. 安装VASP 4.6
解压 vasp 和 vasp-lib
user@~$ tar -xvf vasp.4.lib.tar.gz -C /tmp/ user@~$ tar -xvf vasp.4.6.tar.gz -C /tmp/
上面的命令将把vasp和lib解压到 /tmp/ 目录下的 vasp.4.lib 目录和 vasp.4.6 目录;
编译 vasp.4.lib, ────> 进入源码目录,根据CPU和编译器选择makefile文件,并修改编译命令
user@~$ cd /tmp/vasp.4.lib/
user@/tmp/vasp.4.lib$ vim makefile.linux_ifc_ath # 19行 FC=ifc , 改为 FC=ifort
user@/tmp/vasp.4.lib$ make -f makefile.linux_ifc_ath # 编译获得 libdmy.a
如果遇到 ―ifort: error #10001: could not find directory in which g++ resides‖, 则设置环境变量 export LC_ALL=C
提示libdmy.a文件是最新,则删除已编译的文件 rm ×.o
编译 vasp.4.6, ────> 进入源码目录,根据CPU和编译器选择makefile文件,并修改编译命令
user@~$ cd /tmp/vasp.4.6/
user@/tmp/vasp.4.6$ vim makefile.linux_ifc_ath # 50行 FC=ifc , 改为 FC=ifort
# 修改atlas数学库的路径
# 102行 改为 ATLASHOME= /opt/Linux_ATHLON/lib
# 把330行之后的参数 ?-e95′ 全部删除,然后编译
user@/tmp/vasp.4.lib$ make -f makefile.linux_ifc_ath
不删除参数 ?-e95′ 会出现ERROR: ―The computed GOTO statement is an obsolescent feature in Fortran 95.‖ ;
GOTO似乎是 Fortran 95 废弃的语法,5.0版应该会改正;
―-e95″ 参数会把F95编译F77程式码产生的警告(warning)改成错误(error)型式输出,造成编译强迫停止无法忽略跳过!
5. 拷贝vasp可执行文件到 PATH 中
user@/tmp/vasp.4.lib$ sudo cp ./vasp /usr/bin/
以后直接可以把vasp当普通命令用了。
实例18
VASP和ABINIT优缺点比较
中科大杨金龙教授的一个博士生的论文的话来概述两个软件(引用自http://gfeng.blog.sohu.com/132444524.html): ABINIT(http://www.abinit.org/)。ABINIT 是使用赝势平面波进行计算的软件包,只支持模守恒赝势。它可以用来计算电子结构、点阵动力学,也可以用TDDFT(对分子体系)和GW 两种方法计算激发态。ABINIT 的另一个特点是它是电子结构计算领域中一个典型的自
由软件项目。它遵循GNU GPL 许可协议,它的开发团队是Xavier Gonze 领导的来自世界各地的志愿者,它甚至象Linux 内核一样保持着两套开发版本。
VASP(http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/Welcome.html) 。VASP 的全称是― 维也纳从头计算模拟包‖ , 它就是基于上面提到的CASTEP(1989版)开发的。VASP 是用平面波赝势方法进行分子动力学模拟的软件包。主要用于具有周期性的晶体或表面的计算,但通过采用大单胞,也可以用于处理小的分子体系。与同类的软件相比,它比较早地实现了超软赝势,计算量相对于一般的模守恒赝势方法大为减少。最近,VASP 又加入了对PAW方法的支持,使之应用范围更加广泛。
什么叫模守恒赝势啊?
此外,二者各自还有什么特点啊?
根据使用的经验,abinit模守恒势要用较大的截断能,计算效率低,而且对磁性体系计算收敛较难,DOS计算原子局域态密度时要指定原子积分半径,这个很麻烦;另外abinit计算磁性的效果也不大好,不过功能蛮多的,一般软件支持的功能abinit也都支持,非自旋的材料计算结果不错;abinig的paw势支持DFT+U;VASP没用过
我们组有人统计过,软件使用的广泛程度和认可度, 判断一个东西的好坏,看看有多少人用它就一目了然了。学术软件更是如此,经过成千上万的专业科研工作者的使用,其缺点和优点更是一览无余。我专门查了一下VASP和ABINIT这两个软件的原始文献的引用程度(Web of Science, 2010-6-3,使用的数据库为:Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED) --1899-至今),结果很让人吃惊: VASP
文献1: Kresse G, Furthmuller J, Efficient iterative schemes for ab initio total-energy calculations using a plane-wave basis set. Phys. Rev. B 1996(54):11169-11186 被引频次: 7,735
文献2: Kresse G, Furthmuller J, Efficiency of ab-initio total energy calculations for metals and semiconductors using a plane-wave basis set. Computat. Mat. Sci. 1996(6):15-50 被引频次: 6,265
ABINIT
文献1: Gonze X, Beuken JM, Caracas R, et al.First-principles computation of material properties: the ABINIT software project. Computat. Mat. Sci. 2002(25):478-492 被引频次: 1,063
文献2: Gonze X, Rignanese GM, Verstraete M, et al. A brief introduction to the ABINIT software package. ZEITSCHRIFT FUR KRISTALLOGRAPHIE. 2005(220):558-562 被引频次: 178
文献3: Gonze X, Amadon B, Anglade PM, et al. ABINIT: First-principles approach to material and nanosystem properties. Comput. Phys. Commun. 2009(180):2582-2615 被引频次: 2
可见,在涉及第一性原理研究的论文中,VASP还是绝大多数科研者的选择。另外,在Nature,Science级别的期刊中,也经常可以看到VASP的身影。
这就证明了VASP计算所得的结果还是更得到全球科学家的公认。 也不完全是这样,