VASP : Dynamique Moléculaire Dans L'ensemble NVT

本教程算力资源采用「单卡 RTX4090」。

Package de simulation ab initio de Vienne (VASP) est un programme informatique pour la modélisation de matériaux à l'échelle atomique à partir de principes de base, tels que les calculs de structure électronique et la dynamique moléculaire mécanique quantique.

Lors de la simulation de dynamique moléculaire dans VASP, il n'est pas nécessaire de fournir des paramètres de champ de force, uniquement la structure initiale des atomes. VASP résoudra les forces sur les atomes en orthogonalisant la fonction d'onde électronique, puis résoudra les équations du mouvement de Newton pour simuler la trajectoire du mouvement des atomes.

1. Contenu du tutoriel

Ce tutoriel démontrera la dynamique moléculaire dans l'ensemble NVT. Grâce à ce tutoriel, vous découvrirez la dynamique moléculaire du VASP.Balise de commande principalePrenons l’exemple de NVT.

MDALGO = 2
SMASS = -1

Les utilisateurs peuvent modifier les balises selon leurs besoins pour réaliser des simulations de dynamique moléculaire d’autres ensembles différents.

Exemples d'effets

2. Description du fichier d'entrée

Ce didacticiel utilisera INCAR, POSCAR, KPOINTS et POTCAR comme fichiers d'entrée.

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

Afin de simplifier le calcul, seule une petite supercellule de 8 atomes est utilisée cette fois.

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. KPOINTS

Afin de réduire les ressources de calcul, seuls 2x2x2 k points de grille sont sélectionnés.

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

4. POTCAR

Le système correspond à la combinaison pseudopotentielle d'éléments, ici il s'agit du pseudopotentiel de Si.

Procédure

1. Cloner et démarrer le conteneur

Après avoir attendu la fin du chargement, cliquez sur Ouvrir l'espace de travail

2. Télécharger des fichiers

2.1 Ouvrir le terminal

2.2 Entrez la commande suivante pour accéder au répertoire

cd md

2.3 Téléchargez le pseudopotentiel de silicium préparé. Ce tutoriel a déjà préparé d'autres fichiers.

Ici vous pouvez utiliserExemple de site Web officielFichier POTCAR pseudopotentiel dans

Placez le fichier dans le répertoire

3. Entrez la commande suivante pour exécuter vasp

mpirun -n 1 vasp_std

4. Visualiser les trajectoires atomiques

Une fois l'exécution de vasp terminée, vous pouvez télécharger le fichier de trajectoire atomique.

Utilisez ovito pour ouvrir et exporter l'image animée.