VASP K点选择的入门问题请教

helpme

K点的选择，除了用收敛性进行判断以外，记得G和M的选择，以及奇数偶数的选择，都很有讲究。还请各位老师同学多多指教。谢谢！

高手指点：
奇数的时候，m和g是一样的。
k点小的时候一般是g，且用偶数。
k点多的时候，用m的奇数，或者G的奇偶。


我后面测试一下再说。

我本是个娃娃

能带K点选择文献.pdf (4.86 MB, 下载次数 Times of downloads: 4174)

2017-3-28 11:05 上传 Uploaded

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组里盛传的一篇文献，我不做周期性体系，在此恭喜丁教授入坑

helpme

我本是个娃娃 发表于 2017-3-28 11:06
组里盛传的一篇文献，我不做周期性体系，在此恭喜丁教授入坑

谢谢！

xiaowandouer

我本是个娃娃 发表于 2017-3-28 11:06
组里盛传的一篇文献，我不做周期性体系，在此恭喜丁教授入坑

谢谢分享哦，也在学习这方面的知识

卡开发发

你所提到的原则主要是让k网格过Gamma点，一般采用过Gamma的K点主要的原因：
1、k点进行收敛性测试的时候速度稍快一些，同时精度也高一些，因为不可约k点的数目多一些。
2、某些特定算法不支持不过Gamma点的情形，如ISMEAR = -5的情况。
但这也并非是死规矩。

jiangning198511

我都是在MS里面建模，然后从CASTEP计算模块中K点的菜单中选择合适的K点数值

helpme

关于KPOINTS文件的设置的总结（以下是根据网友经验和我自己验证总结的，不妥之处欢迎指出）：

有三种自动设置K点的方式：Auto，Gamma，Monkhorst。
−−−−−−−−−−−−Auto 格式的KPOINTS文件−−−−−−−−−−−−−
Automatic mesh         #注释行
0                                        #表示要自动产生k点了
Auto                                #自动产生k的方法选为Auto，只看首字母
l                                        #参数l，倒易空间中的网格间距为l^(-1)。

(1)        Auto方式实际上指定了倒易空间中K-mesh的密度，因此在计算同一个体系的单胞、超胞时，可以使用同样的l值（默认单位是Å）。通常l取10（for 大gap的绝缘体）~100（d-金属），可取50左右进行测试。
(2)        按照（1）的说法，因为近似有k*|a| = l，即某个方向上的K点个数k，乘以这个方向的晶胞常数|a|，得到一个大约50左右的数比较合适。
(3)        注意：由于k = max(1, l*|b|+0.5)，所以对slab模型可能会在z方向上k >1（虽然|b|=1/|c|确实比较小），所以slab模型用Auto可能会不适合。

−−−−−−−−−−−−G或M格式的KPOINTS文件−−−−−−−−−−−−−
Automatic mesh         #注释行
0                                        #表示要自动产生k点了
Gamma                                #自动产生k的方法选为G，还可选Monkhorst。只看首字母。
k1 k2 k3                        #三个方向分别多少个k点。
0  0  0                        #K网格的平移

(1)        关于平移：Monkhorst with (0.5 0.5 0.5)的平移，就等价于Gamma with (0 0 0)，Gamma with (0.5 0.5 0.5)的平移，就等价于Monkhorst with (0 0 0)，所以一般网格平移都写为0 0 0。

(2)        三种模式实际上产生的都是Monkhorst-Pack grids，其中Auto和Gamma的K-mesh中包含Γ点，即是Gamma centered，而Monkhorst不一定。

(3)        对于奇数K点，Gamma和Monkhorst-Pack效果完全一样，都包含Γ点，而对偶数情况，M和G才会不一样。

(4)        下面以一维的K-mesh为例，
k=5，        G和M一样：        0, ±1/5, ±2/5。
k=6，        G：                        0, ±1/6, ±2/6, 3/6 （注意没有-3/6，因为它与3/6重合）
                M：                        ±1/12, ±3/12, ±5/12
k=7，        G和M一样：        0, ±1/7, ±2/7，±3/7，
可以看出，如果体系是关于中心对称的，则
(1)        对与G来说，k为偶数时，K点的分布是不对称的，导致其不可约点的个数较多，因此与k+1（奇数）的结果比较接近。（k=6和k=7时都有4个不可约K点）。
(2)        而对M来说，k为偶数时，K点分布对称，导致不可约的K点数目少，因此与k-1（奇数）的时候接近（k=6和k=5时都有3个不可约的K点）。
这就是为什么一般会说：对于G用偶数的k，对于M用奇数的k（而此时M与G一致）。若体系没有对称性，则使用何种K-mesh与奇偶无关。一般考虑包括Γ点的K-mesh，即G-mesh。

结论：使用Gamma形式的K-mesh，其中k点数目少的时候k设为偶数为佳。

注意，在进行K点的测试时，需要尽量去除其它因素的影响。因此一般设置ISMEAR=-5，ECUT=400 eV。
一般ECUT=400 eV就足够准确了，300 eV的话审稿人会提问与400eV的区别。
结果是否准确一般是看是否在0.01 eV/atom的误差范围之内。

helpme

ISMEAR，SIGMA，以及OUTCAR中的能量

ISMEAR: method to determine partial occupancies.

在OUTCAR文件中会有4个能量：
E1(TOTEN) = E2(energy without entropy) + E3(entropy T*S)，以及E4(Sigma-->0)。
(1)        E1是总能量，包含了不为0的SIGMA贡献的T*S项（即E3），但这一项应该被扣除。E2就是从E1中直接减去这一项，过于武断了，而E4则是从E1中通过外推的方法（即令Sigma-->0）来扣除SIGMA的贡献，所以E4是相对来说最准确的。
(2)        若取ISMEAR= −5，则E3=0，其它三个能量完全相等，此为准确能量。此时设置SIGMA对结果没有任何影响。
(3)        若体系K点数目不够，或者为了加快计算速度，可以先不使用−5，而是使用ISMEAR=0/1/2并配合使用合适的SIGMA值。
a)        对半导体或绝缘体取ISMEAR=0（默认值SIGMA=0.05）。当绝缘体的Gap较大时，ISMEAR=0/1/2和−5的结果几乎完全一样。
b)        对导体取ISMEAR=1或2。需要设置合适的SIGMA参数。较大的SIGMA易于收敛，但可能导致E3过大，要检查E3< 1meV/atom。默认值SIGMA=0.2，测试发现取SIGMA<0.1时能量更为可靠一些。

helpme

NCORE 和NPAR 参数的设置：

对并行效果有较大影响，建议针对自己的体系进行测试。

我的机子（单节点多核）测试了几个任务，发现对于mpirun -np 8的任务，设置NCORE=1（或2）的时候效率最高，而对于mpirun -np 16的任务，设置NCORE=2的时候效率最高。

木折

jiangning198511 发表于 2017-3-29 08:30
我都是在MS里面建模，然后从CASTEP计算模块中K点的菜单中选择合适的K点数值

请教一下具体操作，大佬

jiangning198511

木折 发表于 2022-4-2 15:24
请教一下具体操作，大佬

现在都用VASPKIT 更方便

木折

jiangning198511 发表于 2022-4-6 11:44
现在都用VASPKIT 更方便

我在MS里导出的路径和vaspkit不一样怎么办

jiangning198511

木折 发表于 2022-4-9 10:44
我在MS里导出的路径和vaspkit不一样怎么办

你是计算能带时的K点路径吗？估计是对称性找的不一样

木折

jiangning198511 发表于 2022-4-11 09:49
你是计算能带时的K点路径吗？估计是对称性找的不一样

有可能，感谢大佬

dfdf

请问，K点数目有大于4，有小于4的情况下，ISMEAR应该怎么选？