【vasp笔记】结构优化（结构弛豫）⽂章⽬录
INCAR
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Global Parameters
ISTART =  0            (Read existing wavefunction; if there)
# ISPIN =  2          (Spin polarised DFT)
# ICHARG =  11        (Non-self-consistent: GGA/LDA band structures)
LREAL  = Auto          (Projection operators: automatic)
# ENCUT  =  400        (Cut-off energy for plane wave basis set, in eV)
PREC  =  Normal      (Precision level)
LWAVE  = .FALSE.        (Write WAVECAR or not)
LCHARG = .FALSE.        (Write CHGCAR or not)
ADDGRID= .TRUE.        (Increase grid; helps GGA convergence)
# LVTOT  = .TRUE.      (Write total electrostatic potential into LOCPOT or not)
# LVHAR  = .TRUE.      (Write ionic + Hartree electrostatic potential into LOCPOT or not)
# NELECT =            (No. of electrons: charged cells; be careful)
# LPLANE = .TRUE.      (Real space distribution; supercells)
# NPAR  = 4          (Max is no. nodes; don't set for hybrids)
# NWRITE = 2          (Medium-level output)
# KPAR  = 2          (Divides k-grid into separate groups)
# NGX    = 500        (FFT grid mesh density for nice charge/potential plots)
# NGY    = 500        (FFT grid mesh density for nice charge/potential plots)
# NGZ    = 500        (FFT grid mesh density for nice charge/potential plots)
Lattice Relaxation
NSW    =  300          (number of ionic steps. Make it odd.)
ISMEAR =  0            (gaussian smearing method )
SIGMA  =  0.05        (please check the width of the smearing)
IBRION =  2            (Algorithm: 0-MD; 1-Quasi-New; 2-CG)
ISIF  =  3            (optimize atomic coordinates and lattice parameters)
EDIFFG = -1.5E-02      (Ionic convergence; eV/AA)
PREC  =  High        (Precision level)
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ISTART
决定是否读⼊WAVECAR
0开始⼀个崭新的计算。
1接着计算，通常⽤在测试ENCUT的收敛性以及计算结合能曲线。
2接着计算，通常⽤在希望保持基⽮不变的计算中。
3接着计算，读⼊上⼀次计算得到的电荷密度和波函数，不推荐。
ISPIN
polarised是否计算spin polarization
默认值为1.
1不计算
2计算
MAGMOM
原⼦磁矩的设定
MAGMOM
= NIONS * 1.0 for ISPIN=2
= 3 * NIONS * 1.0 for non-collinear magnetic systems (LNONCOLLINEAR=.TRUE.)
【提⽰】MAGMOM最好从⽐较局域的（⽐较⼤的）值开始计算，如实验值的1.2~1.5倍，因为默认值有时不够安全（不容易收敛）。MAGMOM只在如下两种情况下有效：（1）不读取WAVECAR和CHGCAR的计算。（2）从non magnetic的WAVECAR和CHGCAR开始的计算。如果你在使⽤MAGMOM计算的时候发现磁矩很难收敛到你想要的结果，可以尝试先进⾏non-magnetic的计算，然后再从non-magnetic的WAVECAR和CHGCAR开始（ICHARG=1)，加⼊磁矩再进⾏计算。
ICHARG
如何构造初始电荷密度。
Default: ICHARG = 2 if ISTART=0; =0 else.
0从初始波函数构造
1读⼊CHGCAR，并同原⼦密度进⾏线性插值
2取原⼦电荷密度的叠加
11读⼊⾃治的CHGCAR，并进⾏能带计算或者态密度的⾮⾃治计算
12⾮⾃治的原⼦密度计算
【提⽰】如果设为11或12，则建议把LMAXMIX设置为pseudopotentials中的最⼤的轨道⾓动量量⼦数的2倍。
LREAL
determines whether the projection operators are evaluated in real-space or in reciprocal space.
ENCUT
平⾯波切断能，默认为POTCAR中读⼊的值。
PREC
计算精度设置。会修改许多参数的default值。
LWAVE
是否输出WAVECAR。
主要包含
NBAND number of bands
ENCUTI ‘initial’ cut-off energy
AX ‘initial’ basis vectors defining the supercell
CELEN (‘initial’) eigenvalues
FERWE (‘initial’) Fermi-weights
CPTWFP (‘initial’) wavefunctions
LCHARG
是否输出CHGCAR。
主要包含
ρ(r)∗V cell
the lattice vectors, atomic coordinates, the total charge density multiplied by the volume  on the fine FFT-grid (NG(X,Y,Z)F), and the PAW one-center occupancies.
NSW
最⼤迭代步数。⼀般设置60。
IBRION
优化分为两步，第⼀步是update离⼦（原⼦）位置。第⼆步是根据确定的离⼦（原⼦）位置不断地迭代电⼦的情况（类似于⼀次静态计算），并计算出收敛的能量信息。第三步判断是否继续update离⼦（原⼦）位置。
具体离⼦位置优化（弛豫）的⽅法
-1: no update.离⼦（原⼦）位置不动
0: molecular dynamics.
1: ionic relaxation (RMM-DIIS).准⽜顿法（快）
2: ionic relaxation (conjugate gradient algorithm).共轭梯度法（适中）
3: ionic relaxation (damped molecular dynamics).
5 and 6: second derivatives, Hessian matrix and phonon frequencies (finite differences).
7 and 8: second derivatives, Hessian matrix and phonon frequencies (perturbation theory).
44: the Improved Dimer Method.
ISMEAR
计算每个轨道占据数的时候如何做k空间积分。如
ISMEAR=N (N>0): method of Methfessel-Paxton order N。⾦属体系常⽤。做⾦属的结构优化的时候，通常⽤N=1或2的情况。并取SIGMA= 0.2。即（less than 1 meV per atom）。半导体或者绝缘体最好不要⽤这类⽅法，因为容易引起问题。
ISMEAR=0: Gaussian smearing. 绝缘体可⽤。
ISMEAR=−1: Fermi smearing.
ISMEAR=−5: tetrahedron method with Blöchl corrections (use a Γ-centered k-mesh).半导体/绝缘体可⽤。因为计算更加精确，所有最后计算DOS的时候采⽤的⽅法。但是⼀开始的结构优化未必要这么精确。
SIGMA
与具体的ISMEAR有关。
ISIF = 3
控制两个事情：1 有哪些需要算，2 有哪些⾃由度可以优化。
Default: ISIF= 0 for IBRION=0 (molecular dynamics); = 2 else
ISIF determines whether the stress tensor is calculated and which principal degrees-of-freedom are allowed to change in relaxation and molecular dynamics runs.
EDIFFG(eV/AA)
原⼦弛豫收敛标准。默认为EDIFF*10。
如果为正，表⽰总能只差⼩于EDIFFG时停⽌弛豫。如果为负，则原⼦所受最⼤⼒⼩于EDIFFG的绝对值时停⽌弛豫，⼀般取负值的收敛性更好，如取当EDIFF=1.0E-06时候，可以取EDIFFG=-0.01。
并⾏计算
KPAR = 8 # the number of k-points that treated in parallel
NCORE = 8 # the number of CPU on each band
NPAR = 8 # the number of bands that treated in parallel

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