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如何用VASP优化二维材料结构

第一性原理  / Wien2k&MFLAPW&ELK  / 倒序浏览   © 著作权归作者本人所有

#楼主# 2018-11-29

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一般来说,二维材料会有一个非常大的真空层作为z轴,而VASP的ISIF参数常用的有3个,ISIF=2表示不动晶格只优化原子位置,ISIF=3表示晶格,体积与原子位置都优化,而ISIF=4表示晶格与原子位置优化,体积不发生变化。
二维材料比如说从实验的范德华式的层状材料剥离出来,因此需要优化原子位置与晶格参数,请问各位虫友都是怎么样解决这个问题,我所了解的至少有以下方案:
1. 使用ISIF=3优化,在PBE+D3泛函下,我发现真空层会减少很多,甚至直接减少到零,然后报错。精度不是很高的情况下(10e-5 eV与 0.005 eV/A)能够优化出结果。
2. 使用ISIF=4优化,基本上由于体积限制真空层不会变化太多,然后对于优化后的平衡晶格常数进行0.5% 1%的拉伸,画出E-V曲线,找到能量最低点。
3. 使用ISIF=3优化,但是重新编译VASP,使得其只改变xy平面内的参数,z轴真空层能够保持不变,z轴也始终与xy平面垂直。或许先粗糙再精确的收敛条件能够得到比较好的结果。
不知各位是怎么看的?二维材料也是比较热的材料体系,还是想拿到一个尽可能精确的结构!


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墨染殇雪 发表于 2018-11-29 15:50:48
修改vasp源文件
实现拉伸x方向,优化y的晶格矢量,x和z方向晶格矢量不优化
原子位置优化
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今夜良人归不归 发表于 2018-11-29 15:51:04
3最方便
然后还可以手动优化,稍嫌麻烦
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墨染殇雪 发表于 2018-11-29 15:51:21
3不是只适用于正交晶系吗?还有手动优化是不是手动改晶格常数,看能量最低。
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今夜良人归不归 发表于 2018-11-29 15:51:26
我觉得3不只是正交吧?
手动优化你说的对
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墨染殇雪 发表于 2018-11-29 15:51:45
麻烦再请教你2个问题,
1.我看你在这个贴子(http://muchong.com/t-9268257-1)里说你分别用脚本和改原文件优化了蓝磷烯,蓝磷烯是六方格子,那改源文件应该对于所有晶系都可行的。
2..对于二维材料的优化,如果用脚本优化应该和优化块状晶体然后拟合状态方程的脚本不太一样吧,二维材料应该不能用拟合状态方程画E-V曲线来找最优的晶格参数吧。那这样脚本的意思就只是按比例改变a,b轴(一般a=b),看能量最低,其实和手动改晶格常数一个道理吧。但为什么楼主说的方法2,用ISLF=4优化过以后得到的结构进一步加小的伸缩画的是E-V曲线呢。
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今夜良人归不归 发表于 2018-11-29 15:51:59
跟3D没有本质区别,主要根据对称性看有几个独立晶格常数。比如块体MoS2,只有两个,平面内是相同的啊
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墨染殇雪 发表于 2018-11-29 15:52:05
好的,意思就是说我用侯老师教程里地那个脚本改变晶格缩放系数优化单层MoS2也是适用的,但优化二维的材料c方向不应该固定的吗?
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今夜良人归不归 发表于 2018-11-29 15:52:17
那就更方便了啊,单层mos2的c轴固定,只拉伸一个平面内方向完事。
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墨染殇雪 发表于 2018-11-29 15:52:22
好的,多谢。突然想到那楼主说的方法2中第一部先用 ISLF=4优化得到一个较准确的结构后一步对得到的结构改用ISLF=2,然后手动改晶格常数进行微凉的拉伸过挤压是否也可行。
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