VASP计算INCAR中的哪些项整个体系要保持一致

dali

整个体系在结构、能量以及频率的计算中，INCAR中有些项，比如ENCUT、PREC、k点要一致。请问大家以下几个选项：ISMEAR、SIGMA、EDIFF、NCORE、KPAR、EDIFFG、IBRION，在整个体系结构优化、能量计算以及频率的计算中哪项需要保持一致？

dingniu2

zixuan 发表于 2023-8-30 17:15
第一个问题，无论是不同ENCUT还是其他影响计算精度的参数变了，都没有办法做横向对比，一定要保持一致

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你好，请问，需要A和B两个计算任务的能量作差求吸附能或结合能时，或者是比较异构体能量高低时。这两个计算任务是不是要保证控制计算精度的参数相同？请问如下涉及精度的计算参数和不涉及精度的计算参数分类正确吗？谢谢！！！
（1）涉及精度的计算参数：ENCUT、ISMEAR、SIGMA 、EDIFF、EDIFFG、IVDW 、PREC。
（2）不涉及精度的计算参数：ISTART（0或1） 、ICHARG（0或2） 、ISPIN（1或2）、LWAVE 、LCHARG、KPAR、NCORE 、NELM、NELMIN、ALGO（Normal或Fast）、NSW 、IBRION（1或2或3） 、LORBIT（11或不设置）、POTIM。
比如A和B两个计算任务的能量作差求吸附能或结合能时，或者是比较异构体能量高低时。是不是要求（1）的参数值完全一致，而（2）的参数值只要最后收敛了，A和B两个计算任务都可以设置不同的值？

zixuan

一般情况下自洽精度1E-5可以的

dali

zixuan 发表于 2023-8-30 17:15
第一个问题，无论是不同ENCUT还是其他影响计算精度的参数变了，都没有办法做横向对比，一定要保持一致

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谢谢解答！看来整个体系的优化和频率计算的EDIFF最好是1E-6及以下。请问目前做70个原子左右（4个左右过渡金属，剩余为非金属）的体系，频率计算的目的是为了获得吉布斯自由能，优化和频率都用EDIFF=1E-5精度还能被认可吗？谢谢！

dali

卡开发发 发表于 2023-8-30 17:11
1、上面其实已经说了很多了，只要不同体系测到足够高的精度，即便不同其实没有什么影响。只是习惯上为了 ...

非常感谢！！

zixuan

第一个问题，无论是不同ENCUT还是其他影响计算精度的参数变了，都没有办法做横向对比，一定要保持一致

第二个问题，有两个不太合理的地方，首先计算声子谱要进行高精度的受力收敛，我一般是EDIFFG=-1E-7，如果要达到这个力的收敛标准，那么你的电子自洽迭代最少要达到EDIFF=1E-10，不然没有办法把结构优化到稳定，频率计算就会出现虚频。 但是只要原子受力优化到高精度了，后续频率计算其实不需要自洽精度那么高，我实测过，结构优化EDIFF=1E-11，但是频率计算EDIFF=1E-6，也不会出现虚频

第三个问题，其实跟第二个一样，计算频率和声子谱，不一定要这么高的自洽精度，EDIFF=1E-6也可以，关键是你前期进行结构优化的时候离子步原子受力标准要尽可能的提高，提高到极限，最少优化到EDIFFG=-1E-6吧，我一般是-1E-7甚至是-1E-8

这是说计算频率是为了获得声子谱，以及通过虚频看材料稳定性的情况，但是如果计算频率只是为了做零点能矫正，完全没必要这么高精度，还是得根据你的研究目的和研究内容以及材料体系决定

卡开发发

dali 发表于 2023-8-30 16:53
感谢解答，有三个问题请教，
（1）晶胞参数优化ISIF=3要用1.5倍的ENCUT，后续的结构优化和性质计算用1倍 ...

1、上面其实已经说了很多了，只要不同体系测到足够高的精度，即便不同其实没有什么影响。只是习惯上为了一致，用一样的情况多一些。

2、3、上面两层楼的意思你再好好看看。我的建议是，若整个体系都要进行结构优化和频率计算，那么整个体系建议EDIFF从一开始都用EDIFF=1e-6甚至是1e-7，可以避免一些不必要的麻烦。这样做也不是必须的，因为在EDIFF也许足够高对力的影响可以忽略。不管同或不同，出发点总是为了算出来的能量可以比较尽量减少不同系统之间做差的误差，习惯上都用整个体系当中最大那个，即
（1）A系统测试450eV收敛，B系统550eV收敛，那么都按550，这样肯定没问题
（2）A的ENCUT推荐值是400eV，B的ENCUT推荐是500eV，整体按500eV
当然，我不能确定推荐值是否足够可靠以至于真的可以不进行测试，尤其是涉及到频率、应力等等涉及到能量导数的计算。另外，测试的目的其实就是为了保证在可控的误差范围内使用不那么高的参数，比方ENCUT推荐值是550eV，但有可能实际测试400eV就会收敛，那用400eV就能节约计算量。因为平面波方法通常不是线性标度，在有限的配置上，我们如果要保证合适的计算效率，那么这种策略应该被考虑。

dali

zixuan 发表于 2023-8-30 15:02
因为ENCUT在现在超算环境中增加一些也不会增加太多机时，但是保证了计算进度的统一性，另外ENCUT越大用于 ...

感谢解答，有三个问题请教，
（1）晶胞参数优化ISIF=3要用1.5倍的ENCUT，后续的结构优化和性质计算用1倍的ENCUT，类似这种用不同的ENCUT只要满足精度，得到的结构一般是没问题的，但不同的ENCUT得到的能量是不是不可比？例如同一体的研究不同的ENCUT得到的能量是不是不能做差获得能量改变值？
（2）如果优化用EDIFF=1E-5，在此结构上频率计算用EDIFF=1E-7，这样可以吗？有人说频率计算的计算标准要严格与结构优化的一致，对吗？
（3）有人说频率计算要比优化用更低的EDIFF，甚至要到EDIFF=1E-7，真的有必要到1E-7吗？谢谢！！！

dali

卡开发发 发表于 2023-8-30 11:06
1、一致的这种推荐做法是VASP手册上有的，你可以参考这里，注意这里只是官方这么推荐，也并非原理上非得 ...

感谢解答，有三个问题请教，
（1）晶胞参数优化ISIF=3要用1.5倍的ENCUT，后续的结构优化和性质计算用1倍的ENCUT，类似这种用不同的ENCUT只要满足精度，得到的结构一般是没问题的，但不同的ENCUT得到的能量是不是不可比？例如同一体的研究不同的ENCUT得到的能量是不是不能做差获得能量改变值？
（2）如果优化用EDIFF=1E-5，在此结构上频率计算用EDIFF=1E-7，这样可以吗？有人说频率计算的计算标准要严格与结构优化的一致，对吗？
（3）有人说频率计算要比优化用更低的EDIFF，甚至要到EDIFF=1E-7，真的有必要到1E-7吗？谢谢！！！

zixuan

dali 发表于 2023-8-30 10:18
感谢回复，看了很多VASP的纯计算文献，包括一些顶刊的文献。计算方法部分几乎都是整篇文章只用同一个ENCU ...

因为ENCUT在现在超算环境中增加一些也不会增加太多机时，但是保证了计算进度的统一性，另外ENCUT越大用于展开波函数的平面波基数量越多，计算结果更精确，ENCUT可以增大更精确，但是在ISIF不等于3的时候其实没必要。但是计算声子谱不一样一定要一致，自洽收敛进度EDIFF和离子弛豫收敛精度EDIFFG只要符合研究要求就行，准确来说在一定的精度范围内，大家懒得去单独做测试，都会用一个保险一点的精度，毕竟现在计算资源也不是很匮乏。还有就是写文章，如果计算条件改太多，细节太多别人难以重复，而且自己写的时候一一交代又没特殊意义和技术含量，文中会显得冗余。大家基本都会全套计算用一个对于各个性质计算都比较稳妥的精度，懒得去改了，反正就是科技进步了算得快了，多花点机时无所谓。

卡开发发

dali 发表于 2023-8-30 10:18
感谢回复，看了很多VASP的纯计算文献，包括一些顶刊的文献。计算方法部分几乎都是整篇文章只用同一个ENCU ...

1、一致的这种推荐做法是VASP手册上有的，你可以参考这里，注意这里只是官方这么推荐，也并非原理上非得这么做不可。

2、楼上提到的结构优化精度可以低只能说是相对于变胞优化等不同的任务。并不表示这个精度可以任意低。当然，也许ENMAX推荐值也许一般情况足够，或是说ENMAX*1.3~1.5在变胞优化中足够，最稳妥的方案肯定是严格进行测试手册也有提到。

dali

zixuan 发表于 2023-8-30 09:36
ENCUT不需要保持一致，只要ISIF=3的时候调高到体系最大ENMAX的1.3-1.5倍，其他时候用不到ISIF=3就可以使用 ...

感谢回复，看了很多VASP的纯计算文献，包括一些顶刊的文献。计算方法部分几乎都是整篇文章只用同一个ENCUT、PREC、EDIFF、EDIFFG；k点也只是算态密度或能带时改变，优化、单点、频率等任务k点也都是不变的。请问这是为什么？谢谢！！

zixuan

ENCUT不需要保持一致，只要ISIF=3的时候调高到体系最大ENMAX的1.3-1.5倍，其他时候用不到ISIF=3就可以使用默认值节省机时，vasp官网明确说了为什么ISIF=3要调大ENCUT，不调大的误差来源于哪里。PREC、k点等等也不需要一致，基本思想是结构优化可以精度低一点没关系，但是优化完进行具体性质计算的时候根据研究任务调整计算精度，一直保持一致用结构优化的底精度就会导致计算结果可能满足不了你的研究精度，如果结构优化也用高精度可能机时受不了。当然也分具体任务，比如声子谱计算就要从结构优化开始一直保持计算精度而且收敛到1e-8的最大原子受力。ISMEAR和SIGAM基本保持一致，不同体系选取规则也不一样，半导体和绝缘体无展宽计算准确的DOS等可以使用-5，但是要保证k点大于4个。后面EDIFF、NCORE、KPAR、EDIFFG、IBRION根本不需要一致，都要根据具体计算任务来确定，离谱的是IBRION就是用来指定计算任务的指令之一，为啥要一致？难道你优化的时候IBRION=2，频率计算也用2?

卡开发发

dali 发表于 2023-8-26 23:03
谢谢，但对于未知体系是不是不太容易知道到底几何结构对电子结是否敏感？看到很多文献的计算部分对于EDIF ...

1、是，保持一直比较稳妥也比较方便阐述，但实际可以不同，上面其实简单提到了一些原因。
2、如果一个体系涉及到这两者的过渡或者存在窄带体系，最稳妥的方案是足够大的k和足够小的sigma以及合适的ismear（例如0）。如果只是各做各的，比方说各自弹性模量或者各自表面对分子的吸附等，其实不需要一样，各自测试到收敛就都能得到各自可靠的结果了。另外就是k其实在不同体系很难一致，因为晶胞尺寸会不一样，应该固定kspacing。

dali

卡开发发 发表于 2023-8-26 22:49
上面只是说如果想规避虚频结构优化和频率计算一致也许更稳妥。主要看研究的问题对精度的需求，再比方对研 ...

谢谢，但对于未知体系是不是不太容易知道到底几何结构对电子结是否敏感？看到很多文献的计算部分对于EDIFF、EDIFFG等参数也都只写了一个值，应该是保持一致比较稳妥吧？有一个问题，假如随着反应的进行，体系的带隙从金属变为半导体，这时到底该不该更改ISMEAR和SIGMA？是遵守同一研究体系用统一的ISMEAR和SIGMA，还是遵守不同带隙用不同的ISMEAR和SIGMA？谢谢！