本文主要為了記錄在學(xué)習(xí)Vasp計算過程中如何設(shè)置INCAR中的一些參數(shù)，并不著重講解其含義，詳見可自行到vasp官網(wǎng)查閱。

其次關(guān)于建模部分也不做細(xì)致討論，一般結(jié)構(gòu)可從Materials Studio里自帶的晶體數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出，或從三大數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站上下載:

1、Materaials Project網(wǎng)址：https://materialsproject.org/(強烈推薦，郵箱注冊即可使用)

2、CCDC網(wǎng)址：https://www.ccdc.cam.ac.uk/

3、ISCD：http://www2.fiz-karlsruhe.de/icsd_home.html

一、表面吸附計算

這里以W(100)表面吸附CO分子為例，暫不做收斂性測試，主要為了記錄一些參數(shù)的設(shè)定，計算流程如下：

1.對W晶胞進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化

INCAR設(shè)置：

#### initial I/O ####SYSTEM = WISTART = 0 ICHARG = 2 LWAVE = .FALSE. #優(yōu)化晶胞時，不開波函數(shù)，節(jié)省計算時間LCHARG = .FALSE. #優(yōu)化晶胞時，不開電荷密度，節(jié)省計算時間#### Ele Relax 電子步#### ENCUT = 225 #截斷動能根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)或贗勢確定，也可自己做收斂性測試ISMEAR = 1 #金屬體系SIGMA = 0.2 #POTCAR值確定EDIFF = 0.1E-4 NELM = 60 LREAL = .F.PREC = Normal#### Geo opt 離子步####EDIFFG = -0.05IBRION = 2 POTIM = 0.2 NSW = 100 ISIF = 3 #需要優(yōu)化W的離子位置、晶胞常數(shù)和體積

POSCAR設(shè)置(固定原子優(yōu)化)：

 W bulk1.0        3.16520000         0.00000000         0.00000000        0.00000000         3.16520000         0.00000000        0.00000000         0.00000000         3.16520000   W2Selective dynamics #固定原子位置優(yōu)化時添加Direct     0.000000000     0.000000000     0.000000000 F F F #F代表固定該原子位置     0.500000000     0.500000000     0.500000000 F F F #T代表放開優(yōu)化該原子

2.W晶胞切W(100)面并優(yōu)化

INCAR設(shè)置：

#### initial I/O ####SYSTEM = WISTART = 0 ICHARG = 2 LWAVE = .FALSE. LCHARG = .FALSE. #### Ele Relax #### ENCUT = 225 ISMEAR = 1 SIGMA = 0.2 EDIFF = 0.1E-4 NELM = 60 LREAL = .F.PREC = NormalALGO = Fast#### Geo opt ####EDIFFG = -0.05IBRION = 2 POTIM = 0.2 NSW = 100 ISIF = 2 #優(yōu)化表面

3.優(yōu)化CO分子

• 將CO分子放置在bulk中，晶格常數(shù)：a=b=c=10；α=β=γ=90

INCAR設(shè)置：

#### initial I/O ####SYSTEM = COISTART = 0 ICHARG = 2 LWAVE = .F. LCHARG = .F. #### Ele Relax #### ENCUT = 400 ISMEAR = 0 SIGMA = 0.2 EDIFF = 0.1E-4 NELM = 60 LREAL = .F.ALGO = Normal#### Geo opt ####EDIFFG = -0.02IBRION = 2 POTIM = 0.2 NSW = 100 ISIF = 2

4.W(100)表面上吸附CO分子并優(yōu)化

• CO分子放置在W(100)表面上的bridge位置上，C-W鍵長1.90A，C-O鍵長1.144A。
• INCAR設(shè)置同上，只需修改POTCAR和K點即可。

5.CO吸附能計算

• 從OUTCAR文件中可以得到W(100)-CO的Total energy為：

• CO的能量為：

• W(100)表面的能量為：

• 計算吸附能公式如下：

得到CO分子的吸附能

6.如何計算單原子催化劑的結(jié)合能

• 結(jié)合能公式如下：

其中，是負(fù)載了單原子的整體催化劑能量:是沒有負(fù)載單原子時，載體的能量:是每個單原子的能量，是用無限大的塊體金屬中平均每個金屬的能量:

• : 為什么單原子催化劑的結(jié)合能往往算出來是正值？(正值代表吸熱)答：因為我們用上述方法算出的結(jié)合能是和Bulk能量比較，所以一般算出來是正值，除了負(fù)載在石墨烯上的單原子具有較強的穩(wěn)定性其結(jié)合能為負(fù)值；如果是和孤立的單原子比較的話其結(jié)合能就是負(fù)值了。

• :為啥不用下面的模型計算單原子的能量，也就是真空原子的能量。有以下兩點原因(1、化學(xué)意義；2、算不準(zhǔn))答：

(1)化學(xué)意義。為了解釋這個問題，我們還要從化學(xué)本質(zhì)上去考慮。單原子催化劑最終會失活發(fā)生聚集，聚集產(chǎn)物就是大的金屬顆粒，那么為了探討單原子催化劑的穩(wěn)定性，肯定要和大塊金屬去比，而不是和真空中的單原子去比。(2)算不準(zhǔn)，對于Cu原子還好，但是對于Fe，Co，Ni這些孤立原子，不同的初始磁矩設(shè)置會得到非常不一樣的結(jié)果(差1eV以上)。這樣怎么讓別人去重復(fù)這些結(jié)果呢?怎么保證我們計算是有意義的?如果是塊體金屬,Fe,Co,Ni也有實驗的磁矩作為參考，最后大家算出來的結(jié)果都是可靠、可重復(fù)的。DFT是更擅長橫向比較的。

7.雙原子催化劑的穩(wěn)定性計算

公式同單原子基本一樣：

8.n個原子的團簇的穩(wěn)定性計算

這時候有兩種方案都可以了，因為隨著原子數(shù)增多，這個時候DFTR計算對于團簇會給出一個比較可靠的能量值了(可重復(fù))

以上內(nèi)容均為學(xué)習(xí)中的一些總結(jié)，如有錯誤，還請批評指教。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的vasp算表面吸附流程_VASP实例分析表面吸附计算的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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