Ex2.3 KPOINTS的准备

KPOINTS是VASP的另一个重要的输入文件，在计算中，一方面它在决定了计算的精度的同时也影响计算所需要的时间。精度高，时间长，精度低，时间短。所以：合理设置KPOINTS文件，可以保证我们使用最少的时间，来获取准确可靠的结果。另一方面，它也与我们的计算体系模型以及计算的类型有关。先大体了解一下，我们这一节主要介绍如何手动写一个最简单的KPOINTS文件。KPOINTS文件也是纯文本，和INCAR一样，不存在什么格式的问题。上一节学会的技能在这里可以继续加深一下。

KPOINTS的输入和保存

打开编辑器，把下面几行输入进去，然后文件名为：KPOINTS （#符号以及后面的不用输入）

K-POINTS      #  第一行: 随便写都行，但不能没有
 0            #  第二行：数字零，不是字母O，表示格子自动生成
Gamma         #  第三行：gamma centered 
1 1 1         #  第四行：K点密度1*1*1 
0 0 0         #  第五行：S1 S2 S3， 一般保持 0 0 0 不变。

详解:

  • 该KPOINTS 文件共有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; 跟INCAR 中的SYSTEM 类似，但是INCAR中的可以没有。

  • 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。细心的你可能注意到了，0前面有个空格，不过没关系，空格对计算不影响，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，Grape, Gaga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x，y，z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 来计算的时候，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（也就是第四行 1 1 1）即可。
  • 另外，VASP官网有更为详细的解释：https://www.vasp.at/wiki/index.php/KPOINTS