INCAR DICTIONARY
ISTART
控制如何生成初始波函数
0:随机生成波函数
1:从WAVECAR中读取波函数,当读取失败时,会随机生成
ICHAGE
控制如何生成初始电荷密度
0:读取WAVECAR生成电荷密度,当读取失败时,通过原子电荷密度叠加生成初始电荷密度
1:从CHGCAR中的设定读取电荷密度
2:通过原子电荷密度的叠加方法,生成初始的猜测电荷密度
11:从CHGCAR读取电荷密度,且在自洽循环中保持不变,适用于非自洽循环计算,如电子态密度的计算
ALGO
设置自洽迭代过程优化电子波函数的算法
N:DAV算法,收敛性好,但速度慢
V:RMM算法,收敛性差,但速度快(比N快2~3倍)
F:以上算法的结合,综合表现与V类似
Tips:结构偏离稳定结构较多的,建议用N,接近稳定结构的,可以用V。
EDIFF
自洽迭代循环收敛标准,单位为eV
自洽迭代过程紧邻两次迭代的系统能量的差与此标准相比。一般设置为1E-5~1E-6,意为两次能量差小于设定的收敛标准,则自洽迭代结束,判定体系收敛。
NELM
自洽迭代循环的最大次数,通常设置为100
过渡金属体系、带真空层的体系,设置了自旋极化的体系,此数值需要增加到200,300等。如果仍不能收敛,不建议继续提高此数值,需要尝试调整其他参数达到收敛的目标。
IBRION
离子步弛豫(离子位置优化)算法
0:分子动力学模拟
1:准牛顿法
2:共轭梯度法
5:振动频率计算
6:弹性常数计算
Tips:推荐设置值为2,如果初始结构和最终稳定结构接近,可以设置为1。
EDIFFG
离子步弛豫收敛标准(包含能量标准和力的标准)
正值为系统能量变化(单位为eV),负值为原子上残余力(单位为:eV/埃)。多数情况用力的收敛标准判断离子步弛豫是否收敛
Tips:三维结构可以收敛到-0.01-0.03 eV/埃,低维体系可以收敛到-0.030.05eV/埃。
NSW
最大的离子步的数目 or 分子动力学模拟步数
当IBRION=1和2时,NSW代表最大的离子步数目
当IBRION=0时,NSW代表分子动力学模拟步数
ISIF
离子步弛豫控制
参数说明如下图:
3:全弛豫,适用于绝大多数的三维结构优化
2:为固定体积的弛豫,适用于如表面结构优化,微量掺杂体系优化。
4:固定体积,但是形状可变的弛豫
Tips:复杂的结构优化过程,可以分步优化,即初始只优化离子(ISIF=2)→优化晶胞(ISIF=6)→优化离子和晶胞(ISIF=3)。
PREC
总体计算精度控制
受PREC影响的参数有四类(ENCUT; NGX,NGY,NGZ; NGXF, NGYF, NGZF; ROPT)
PREC=Low | Medium | High | Normal | Accurate | Single。
下图总结了PREC的设置值与其控制的其他参数值的关系。
上图如何解读?
以ENCUT为例,当INCAR文件中未设置ENCUT参数值,此时如果将PREC设置为Normal,则ENCUT将被自动设置为POTCAR(赝势文件)中最大的ENMAX对应的数值。
ENCUT
平面波截断能,控制用多少平面波展开波函数
Tips:推荐设置为POTCAR(赝势文件)中参数ENMAX值的1.0-1.3倍,从而兼顾计算的精度与效率。
AMIX
设置自洽迭代循环中新旧电荷密度的混合比例,默认值为0.4
自洽迭代不收敛时,可以降低此数值,即降低新的电荷密度混入的比例。
ISMEAR
设置展宽方法,决定如何进行电子轨道分数占据
默认值为1
值为:-5 -4 -3 -2 0 N(正值)
0:高斯方法(高斯展宽),适用于导体、半导体和绝缘体,或不清楚体系的导电性质时使用。展宽由SIGMA确定。
-5:四面体方法,适用于半导体和绝缘体
Tips:明确的半导体结构使用-5,其他绝大部分情况使用0。注意设置-5时K点网格个数要大于5。
SIGMA
展宽的宽度,与ISMEAR联用,单位为eV,默认值为0.2
ISPIN
是否考虑电子自旋极化。默认值为1
1:非自旋极化,即每个轨道上自旋向上和自旋向下的电子数量相等。适用于非磁性体系。
2:自旋极化。适用于磁性体系,如铁磁,反铁磁材料。
MAGMOM
对于磁性材料,设置初始原子磁矩
默认值是每个原子的磁矩均为1
对于含有d、f轨道的原子,需根据原子核外电子排布情况设置相应的数值
可以设置每个原子初始磁矩方向,正值为自旋向上,负值为自旋向下。
LDA+U
Hubbard U模型,描述电子强关联能
参数组为:LDAU、LDAUL、LDAUU、LDAUJ
LDAU=.T. 使用LDA+U功能
LDAUL=-1/1/2/3 分别对应不加U和p、d、f轨道加U
LDAUU、LDAUJ 分别设置U和J值
Tips:LDA、GGA等交换相关泛函通常会低估带隙,通过设置此参数可以得到更接近于真实值的带隙计算结果。
IVDW
范德华力计算方法,在DFT能量计算基础上增加范德华力修正
10:DFT-D2方法
11:DFT-D3方法
推荐首选更新的DFT-D3方法。
哪些体系需要使用此参数呢?
在计算表面吸附(物理吸附);弱相互作用占体系能量比例较大的体系,如分子晶体,层状结构体系时,要使用此参数。
LUSE_VDW
范德华力计算方法
与IVDW的计算方法不同,此种方法将修改DFT内的能量计算。包含vdW-DF,optPBE-vdW, optB88-vdW, optB88b-vdW, vdw-DF2。
NELECT
指定体系总电子数目
通常不用修改,默认值结合POSCAR和POTCAR自动计算体系价电子数。
若要实现体系带电,则可控制此参数实现,在总电子数目基础上减少n个电子,则体系带n个电荷正电,反之是带负电。
Tips:无法将电荷指定在某个特定原子上
LWAVE/LCHARG
控制是否输出波函数和电荷密度
.T.: 写波函数和电荷密度
.F.: 不写波函数和电荷密度
NEDOS
态密度数据点个数,通常设置1000-3000
LORBIT
总态密度投影
10:投影到s、p、d、f轨道
11:投影到s、px、py、pz…..轨道
RWIGS
原子Wigner-Seitz半径,控制分态密度强度
NBANDS
总能带数
通常计算无需修改参数。
Tips:特别注意,光学性质计算设置为默认值的3~4倍
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