Ex2.7 输入文件的检查

VASP输入文件的检查，不论对于老司机，还是新手菜鸟来说，都是一个非常关键的，不能忽略的计算步骤。

我们要时刻牢记DFT计算的核心法则：Rubbish in, Rubbish out。当你给VASP输入一堆垃圾的时候，最好的结果就是VASP罢工，我们有机会可以重新修改再提交。如果VASP不罢工，就会给你一些垃圾的结果供你分析，然后在垃圾结果的基础上，你分析的头头是道，却不知道从根本上你就已经错了，路已经走偏了。 所以输入文件的检查是避免输入垃圾input的最后一道关卡。另外一点是，当前热门的大模型训练也是遵循的这一个原则，数据的好坏是一个成功大模型的重要保障。好的大模型肯定有一个高质量的数据作为支撑，垃圾的数据是训练不出好的大模型的。这就类似三字经开头的：人之初，性本善，性相近，习相远。思路扯回来，下面我们围绕着VASP的几个关键输入文件罗列一下Rubbish的一些特征。

前面我们已经讲到四个输入文件：INCAR, KPOINTS, POSCAR，POTCAR，此外，还有一个提交任务的脚本script，总共五个文件。可以用一句话来帮助记忆：I Kick PPs , 翻译过来就是我踢屁股，我踢PP。当然，你也可以把Kick 换成Kiss，只要方便记忆就行。

1 INCAR:

1.1 INCAR 中的参数的书写是不是正确？ 比如 IBRION = 5 ，写成 IBRIOM = 5 。这样的低级拼写错误一定要避免。如何避免呢？ 可以针对自己的体系，把一些常用计算类型的INCAR提前保存起来，用的时候直接复制，尽量避免重新输入的这一过程，从而减少拼写错误的出现。

1.2 我们算的是什么体系，对应的参数是否设置正确？

  • 比如对于分子体系，ISMEAR = 0, 你使用了适用于金属体系的ISMEAR = 1。
  • 有磁性，初始磁矩设置会加快收敛的速度，你设置了没？
  • 有些DFT+U的计算，U值是否跟POSCAR中的元素一一对应，同样适用于上一点

1.3 我们算的是什么任务，对应的参数是否设置正确。

  • 算NEB，INCAR中 IMAGE的数目跟实际的是否一致？用VTST还是VASP自带的optimizer?
  • 算频率，IBRION = 5 ， NFREE 以及 POTIM 设置了没？ NCORE 等参数有没有删掉？
  • 算Bader电荷，DOS等电子结构分析的时候，哪些参数需要注意？
  • 优化结构的时候，怎么样才能保证电子结构和几何结构优化顺利进行？

2 KPOINTS

  • KPOINTS越大，计算速度越慢，可以说是对计算速度影响最大的一个因素。很多人为了加快计算速度，去INCAR中调试ENCUT等参数，效果甚微。
  • VASP 的计算可以分为粗算和精算两种，前者就是马马虎虎算一下，快读得到一个more or less good 的结果去进行下一步的精算。 因为不管是VASP还是其他计算软件，在保持计算参数不变的情况下，结构所具有的物理化学意义越合理，电子结构收敛的也就越快，几何结构也是如此。 因此，在粗算这一步的时候，我们的目标就是快速通过VASP得到一个比较合理的模型结构，对于参数的选择并不是很严格，此时就可以play with the KPOINTS 来极大的加快自己的计算速度。
  • 在计算吸附的时候，我们需要用到slab+species 和 slab 的能量，那么计算这两个模型的时候， KPOINTS是否一致？
  • 能带计算的时候，K-Path是否设置合理？
  • 对于六方晶系的金属，比如Ru， KPOINTS需要 Gamma centered，写对了没？
  • 当体系的模型变大（小）的时候，KPOINTS 有没有相应的改变？
  • 还有其他的，后面再继续补充。

3POSCAR

  • POSCAR 是我们理论计算的模型结构文件，模型对不对，是否合理，这是一个很有技术含量的活（后面会单独写一个章节进行介绍），即使对于单原子能量的计算，依然有很多人不看说明书，在那里瞎算。
  • 明确计算的体系以及模型的大小；
  • 明确计算的具体任务，优化还是算频率等；在做表面计算的时候，经常需要固定和放开表面的原子。优化的时候需要放开，算频率的时候则需要固定住。有时候拿优化的结果，直接算频率就会得到一些意外的惊喜，本来一小时的工作，一天都算不完。

4 POTCAR

  • POTCAR 的选择是否合理？ 有没有参考VASP的推荐说明
  • POTCAR 中元素的顺序是否跟POSCAR中的一致？ 这也是大家经常出现的错误。
  • POTCAR 有没有在计算文件中？很多人忘记放POTCAR就直接提交任务，这也是经常出现的一个错误。

5 scripts

  • 提交任务的脚本，使用的节点数，核数要估算好。
  • 计算需要的内存Memory 有时候也需要设置的大写，比如VASP最新的ML功能，内存小了就容易出错。
  • 有些服务器具有不同的partition，你的任务是否提交到正确的那个上了？
  • 如果KPOINTS 是 3x3x1，用vasp_gam 版本就会出错。
  • 计算结束后，可以放一些后处理的脚本或者清理文件的命令，这些命令是否准确？

小结：

对于新手来说，本节内容只是简单介绍一些需要的注意事项，但是我们连O原子的计算还没实战，说这些着实有些太超纲了，如面熟练了再回来看一看。只要对下面两点有印象就好准备输入文件的时候牢牢记住Rubbish in, Rubbish out 这一个核心法则：

  • 提交任务之前按照 I Kick/Kiss PPs 这一口诀，再次检查输入文件。