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VASP优化结构时想要固定某一方向晶格怎么办?

王磊631
第一性原理密度泛函理论VASP晶格优化固定晶轴ISIF参数IOPTCELL补丁二维材料真空层建模计算材料学

在第一性原理计算时,二维材料的建模会采用在某一方向(一般是z轴方向)添加15-20 Å的真空层的方式来抵消层与层之间的相互作用。但是,当我们优化晶格常数的时候会遇到一个问题:那就是使用ISIF=3来优化平面内晶格常数(一般是a和b)时,c轴方向的晶格长度总是随着优化变的越来越小。

怎么解决这个问题呢?

表1. VASP ISIF 参数详细

老王从学习计算开始经历了三个方法。这三个方法一个比一个好。

方法一,ISIF=4

方法二,重新编译固定c轴的vasp脚本

方法三,采用今天推荐的vasp补丁   (最佳)

方法一,老王刚学计算的时候,通常会采用ISIF=4的固定晶胞体积的方法来计算。这样采用实验参数建的晶胞,由于a和b方向的变化,c轴也会变化。解决了越是优化c轴越小的问题,但是计算量还是很大。

方法二,再后来学会了编译vasp,就自己编译了固定z轴的脚本,专门计算二维材料。这种方法优点是直接换脚本就能解决上面优化时c轴缩小的问题,但是我想固定两个轴就需要再编译一份脚本。比较麻烦。

方法三,知道后来看到肖承诚博士的补丁,顿时豁然开朗。在这里感谢肖承诚博士。为什么呢?因为按照肖博士的方法安装以后,在INCAR中添加如下参数即可。

IOPTCELL = xx xy xz yx yy yz zx zy zz

上面的九个参数对应晶格常数矩阵。

xx  xy  xz

yx  yy  yz

zx  zy  zz

1 代表驰豫

0 代表固定

此时固定c轴的设置就是如下:

IOPTCELL = 1 1 0 1 1 0 0 0 0

补丁地址:

https://github.com/Chengcheng-Xiao/VASP_OPT_AXIS

github最近会登录不上,可以用如下浏览器。

《分享一个科研专用浏览器》

实在不行百度网盘走起。

链接:https://pan.baidu.com/s/1s8RJsJWv_ECmmX9Ye8iL_Q

提取码:9h3x

安装方法:

将下载的cell_relax_finner.patch文件拷贝到VASP编译目录下,运行下面的命令。

patch -p0 < cell_relax_finner.patch


然后重新编译VASP。

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