HyperAI超神经

本教程算力资源采用「单卡 RTX4090」。

Vienna Ab initio Simulation Package (VASP) ist ein Computerprogramm zur Materialmodellierung auf atomarer Ebene von Grund auf, wie etwa Berechnungen der elektronischen Struktur und quantenmechanische Molekulardynamik.

Bei der Durchführung einer molekulardynamischen Simulation in VASP müssen keine Kraftfeldparameter angegeben werden, sondern nur die anfängliche Struktur der Atome. VASP wird die auf Atome wirkenden Kräfte durch Orthogonalisierung der Elektronenwellenfunktion berechnen und dann Newtons Bewegungsgleichungen lösen, um die Bewegungsbahn von Atomen zu simulieren.

1. Tutorial-Inhalte

Dieses Tutorial demonstriert die Molekulardynamik im NVT-Ensemble. In diesem Tutorial lernen Sie die molekulare Dynamik von VASP kennen.Core-Befehls-Tag：Nehmen Sie NVT als Beispiel.

MDALGO = 2
SMASS = -1

Benutzer können Tags nach Bedarf ändern, um molekulardynamische Simulationen anderer Ensembles zu erreichen.

Effektbeispiele

2. Beschreibung der Eingabedatei

Dieses Tutorial verwendet INCAR, POSCAR, KPOINTS und POTCAR als Eingabedateien.

1. INCAR

SYSTEM = Si
ISYM   = 0        ! 无对称性

! ab initio
PREC   = Normal   ! 普通精度
IVDW   = 10       ! 考虑 vdw 修正

ISMEAR = 0      ! 高斯占据
SIGMA  = 0.02   ! 高斯展宽 0.02eV

ENCUT  = 300    ! 波函数截断能量 300eV
EDIFF  = 1e-5   ! 电子步精度 1e-5eV

LWAVE  = F      ! 不保存波函数
LCHARG = F      ! 不保存电荷
LREAL  = F      ! 不投影到实空间计算

! 分子动力学
IBRION = 0        ! 原子坐标更新模式为分子动力学
NSW    = 500    ! 步数为 500
POTIM  = 5      ! 时间间隔为 5fs

! NVT 系综
MDALGO = 2        ! NVT 系综设置       
SMASS =-1          ! NVT 系综设置
TEBEG = 500       ! 开始和结束的温度
TEEND = 500       ! 保持一致为 500K
ISIF   = 2        ! 保持原胞体积不变

2. POSCAR

Um die Berechnung zu vereinfachen, wird diesmal nur eine kleine Superzelle aus 8 Atomen verwendet.

Si
   1.00000000000000
     5.4654798508000004    0.0000000000000000    0.0000000000000000
     0.0000000000000000    5.4654798508000004    0.0000000000000000
     0.0000000000000000    0.0000000000000000    5.4654798508000004
   Si
     8
Direct
  0.0000000000000000  0.0000000000000000  0.0000000000000000
  0.5000000000000000  0.5000000000000000  0.0000000000000000
  0.5000000000000000  0.0000000000000000  0.5000000000000000
  0.0000000000000000  0.5000000000000000  0.5000000000000000
  0.2500000000000000  0.2500000000000000  0.2500000000000000
  0.7500000000000000  0.7500000000000000  0.2500000000000000
  0.7500000000000000  0.2500000000000000  0.7500000000000000
  0.2500000000000000  0.7500000000000000  0.7500000000000000

3. K-PUNKTE

Um den Rechenaufwand zu reduzieren, werden nur 2x2x2k Gitterpunkte ausgewählt.

Not only Gamma point
 0
Gamma
 2 2 2
 0 0 0

4. POTCAR

Das System entspricht der pseudopotentiellen Kombination von Elementen, hier ist es das Pseudopotential von Si.

Verfahren

1. Klonen und starten Sie den Container

Nachdem Sie gewartet haben, bis der Ladevorgang abgeschlossen ist, klicken Sie auf Arbeitsbereich öffnen

2. Dateien hochladen

2.1 Terminal öffnen

2.2 Geben Sie den folgenden Befehl ein, um das Verzeichnis aufzurufen

cd md

2.3 Laden Sie das vorbereitete Silizium-Pseudopotential hoch. Dieses Tutorial hat bereits andere Dateien vorbereitet.

Hier können SieBeispiel einer offiziellen WebsitePseudopotentielle POTCAR-Datei in

Legen Sie die Datei in das Verzeichnis

3. Geben Sie den folgenden Befehl ein, um vasp auszuführen

mpirun -n 1 vasp_std

4. Atomtrajektorien anzeigen

Nachdem vasp fertig ausgeführt wurde, können Sie die Datei mit der atomaren Trajektorie herunterladen.

Verwenden Sie ovito, um das animierte Bild zu öffnen und zu exportieren.