VASP计算--INCAR参数详解以及INCAR模板和例子，铜的INCAR

1. INCAR

初始参数

**1.SYSTEM:**注释体系以说明；一旦写了不可写错，比如说写成了 RYSTEM，那么可能计算出的能量全是正值

**2.ISTART:**如果计算目录中由WAVECAR文件，则默认值为1，否则为0。决定是否读入WAVECAR

0：开始新的计算，按INIWAV初始化波函数

1：接着计算，读取已有的WAVECAR，用于电子结构计算

2：接着计算，用于希望保持基矢不变的计算

3：接着计算，读入上一次计算得到的电荷密度和波函数，不推荐用

3.ICHARG:若ISTART=0，则默认值为2，否则为0，决定如何构造初始电荷密度

0：从初始波函数构造

1：从CHGCAR读入，并同原子密度进行线性插值

2：构造原子电子密度线性组合，初始的电子密度由赝势来决定

11：读入自洽的CHGCAR，并进行能带计算或态密度的非自洽计算

12：非自洽的原子密度计算

   ISTART和ICHARG：分别定义了初始的波函数和电荷密度、读入上一次的波函数和电荷密度

推荐做法：

进行能带结构性质的计算时：ISTART=1 ,ICHARG=11

其他情况（比如结构优化和静态计算）：ISTART=0 ,ICHARG=2。

静态计算和计算态密度时可以设置成ISTART=1 ,ICHARG=1，节省核时。

4.PREC

确定计算精度，可设为Low, Med, High, Normal, Single, Accurate

默认值Med, 一般Normal就够了，Accurate精度最高，我一般使用。

自洽迭代（电子优化，电子自洽，SCF，单点能）

5.NELM:允许电子迭代得到最大步数,默认值60

6.EDIFF:电子自洽收敛标准参数，默认值1E-5。笔者一般使用1E-6.

7.ENCUT:确定平面波截断能，默认值从POTCAR中读入单位eV，一般为 POTCAR 中 ENMAX 参数值的 1.0 到 1.3 倍。一般设置为500.

8.ALGO:确定电子优化的算法：

Normal: ALGO=38，blocked Davidson方法

VeryFast: ALGO=48，RMM-DIIS算法

Fast:上面两种算法混合使用

9.ADDGRID:增加网格，帮助GAA收敛，一般结构优化（.FALSE） 电子结构高精度（.TURE）

10.LDIPOL:偶极校正，打开（.TURE）

11IDIPOL:1,2,3分别代表在X,Y,Z方向上进行校正，4代表在所有方向上进行校正

12.ISYM:是否打开对称性，0=不打开，2=使用一种高效节省内存的电荷密度对称性，3=仅考虑应力张力对称性，电荷密度非对称

原子弛豫 原子移动、步长和步数

13.ISIF：决定是否计算应力以及如何对结构进行优化。当IBRION=0时，默认值为0，否则为2。

14.NSW:原子弛豫的最大步数（IBRION=1、2）和分子动力学的步数（IBRION=0），默认值为0。在每一部步内，电子进行自洽计算，并精确计算原子所受的H-F力和应力。

15.EDIFFG:原子弛豫收敛的标准，默认值为EDIFF*10。若值为正则前后两次总自由能只差小于EDIFFG,原子停止弛豫；若为负，则源自所受的最大的力小于EDIFFG的绝对值,原子停止弛豫。

16.SMASS:确定分子动力学中原子的速度，默认值为-3。

-3：微正则系综（总的自由能守恒）

-2：保持初始速度不变，计算体系总能随原子位置的变化情况

-1：在每NBLOCK步之后对初始速度进行放缩

0或者>0，正则系统，对温度进行Nose调控

TEBEG：分子动力学模拟时的初始温度，默认为0。

TEEND: 分子动力学模拟时的末态温度，默认为TEBEG。

PSTRESS：设置加到体系的应力张量上的应力大小。

态密度积分和参数

smearing方法和参数

确定smearing方法ISMEAR和展宽SIGMA的参数，默认为1和0.2，决定了如何确定每个波函数的占有数。

17.ISMEAR赋值：

-1：fermi smearing 方法

0：Gaussian smearing方法（氧化物，半导体）

1. N:Methfessel-Paxton N阶smearing方法

-2：在INCAR中通过FERWE和FERD0关键词手动设置

-3：采用一个循环的计算来确定smearing的参数，在每一步中的smearing设置通过SMEARINGS=smearing1 smearing2 smearing3…来设置。此时IBRION=-1,NSW设置为SMEARINGS的值的个数

-4：没有Bloch修正的四面体方法

-5：有Bloch修正的四面体方法

*结构呈现金属性时，取ISMEAR=1和2，以及设一个合适的SIGMA值，一般结果相同。

无论何种体系计算何种性质取ISMEAR=0以及设一个合适的SIGMA值都能得到合理结果。

在除金属以外的体系进行任何静态或者态密度计算，取ISMEAR=-4或-5，要求k点数目必须大于3。

18.SIGMA：展宽。如果用了ISMEAR = -5 ， 可以忽略，需要注释掉。

对于金属：ISMEAR = 1 ；非金属：ISMEAR = 0 的时候，一般取0.15或者采用默认值 0.20 即可.

对于气体分子，原子体系，ISMEAR = 0; SIGMA = 0.01（标配）

计算态密度相关参数

18.EMIN和EMAX：计算态密度时的能量范围

19.NEDOS:DOS点的个数

20.LORBIT:控制非自洽计算的形式

21.NBANDS：给出计算中实际的总能带数，通常在非自洽计算过程中需要用到，可以在非自洽计算之前的自洽计算OUTCAR或EIGENVAL文件中读取。

其他参数

磁性计算

22.ISPIN:确定是否进行自旋极化的计算，默认值为1，表示不进行自旋计算，为2表示进行自旋计算。

23.MAGMOM：每类原子的初始磁矩，默认值为Nion*磁矩

24.VOSKOWM：确定交换关联函数的关联部分是否采用Vosko-Wilk-Nusair内插方法。默认值为0。一般用在自旋极化GGA的计算中，设置为1。

逻辑参数和体系参数

25LREAL:确定投影算法是否在实空间或倒空间计算。默认值为.FALSE.,可设置为.FALSE./.TURE./On/Auto

26.LWAVE:确定是否在WAVECAR文件中输出波函数，默认为.TURE.

27.LCHARG:确定是否在CHGCAR和CHG中输出电荷密度，默认值为.TURE.

强关联体系L(S)DA+U

28.LDAU:控制计算中是否考虑在位库伦校正相，即+U，打开设置为TURE

29.LDAUTYPE:具体加U方法1/2/4，取2默认

30.LDAUL:控制具体在哪个角量子数l轨道上加U；-1—不加，1—对p轨道加U，2—对d轨道加U, 3—对f轨道加U

LDAUU:U1,U2,…制定有效在位库伦相互作用的参数

LDAUJ:j1,j2,…指定有效在位交换相互作用的参数

注意：LDAU，DAUU,LDAUJ这三个参数必须对体系中所有源自都要定义，包括加U和不加U的原子。

四个输入文件中元素的顺序都要一一对应

杂化计算（HSE06）

31LHFCALC:确定是否进行杂化计算。取值：.TURE./.FALSE.

32HFSCREEN:选择HSE06泛函。

33LMAXFOCK:杂化计算中角动量最大数目，取值为整数，默认值为4.

34PRECFOCK:Fast/Normal/Accurate需要计算速度快一点时选择Fast，如果要求能量和力非常精确，可选择Normal和Accurate

INCAR——模板

SYSTEM= xxx 计算体系命名

NPAR=4

Start parameter for this run

ISTART=0 0-从新计算（优化和静态自洽）；1-继续计算（复制CHG*文件，非静态自洽）

ICHARG=2 从原子中读取的charge

PREC=Normal 计算精度

LREAL=.F. 投影操作方式：.FALSE.-倒空间，.TRUE.-实空间，Auto-实空间自动

Write flags

LWAVE = .TRUE.

LCHARG = .TRUE.

LORBIT = 11

Ionic relaxation 离子弛豫部分：

IBRION=2 默认-1-静态自洽；2-CG算法的离子弛豫；

ISIF=2 只进行原子弛豫

NSW=10 离子运动的步数

EDIFFG=-1E-2 离子弛豫中力的收敛条件

## Electronic Relaxation** **电子自洽部分：

ENCUT=500 平面波基的截断能

#ISPIN=2 考虑自旋极化与否 1-非自旋极化；2-自旋极化

NELM=60 默认值，电子迭代最多为60步

EDIFF=1E-06 相邻两电子迭代的能量差收敛标准

DOS related values

ISMEAR=1 Methfessel-Paxton积分方法

SIGMA=0.15 积分展宽

vdW correction

IVDW = 0

结构优化只要这三部分

磁性体系的计算需要打开自旋ISPIN=2，初始磁矩MAGMOM=原子数*初始磁矩

以铜为例，铜的静态计算INCAR：

SYSTEM = Cu

NPAR = 4

Start parameter for this run

PREC = Accurate

ISTART = 0

ICHARG = 2

Write flags

LWAVE = .TRUE.

LCHARG = .TRUE.

LORBIT = 11

Electronic Relaxation

ENCUT = 500

NELM = 60

EDIFF = 1E-6

LREAL = .FALSE.

Ionic relaxation

EDIFFG = -0.01

NSW = 10

IBRION = 2

ISIF = 3

DOS related values

ISMEAR = 1

SIGMA = 0.15

vdW correction

IVDW = 0