VASP计算能带必须设置的参数

使用VASP计算能带结构时，需要正确设置以下关键参数：

必须设置的参数：

  1. INCAR文件参数：

    • IBRION = -1：静态计算，不进行离子弛豫

    • ISMEAR = 0：Gaussian展宽（也可根据体系设为-5，即Tetrahedron方法）

    • SIGMA = 0.05：展宽参数

    • LORBIT = 11（或10）：输出投影的态密度

    • LWAVE = .TRUE.：保存波函数，可用于后续计算

    • ICHARG = 11：从CHGCAR读取电荷密度

    • NEDOS：能量网格点数量，建议设为较大值（如2000）以获得平滑的DOS

  2. KPOINTS文件：

    • 能带计算需要两个KPOINTS文件：

      1. 第一步自洽计算(SCF)：使用Monkhorst-Pack网格

      2. 第二步能带计算：沿高对称点路径设置密集的K点

  3. 高对称路径设置：

    • 根据晶格类型选择合适的高对称点路径

    • K点数量应足够密集（每个路径段通常20-50个点）

完整的能带计算流程：

  1. 几何优化：

    • 优化晶体结构直到力收敛

  2. 自洽计算(SCF)：

    • 设置均匀的K点网格

    • 设置 ICHARG = 2（从POSCAR重新计算电荷）

    • 保存CHGCAR文件

  3. 非自洽能带计算(non-SCF)：

    • 使用高对称点K路径

    • 设置 ICHARG = 11（从CHGCAR读取电荷）

    • 保持与SCF相同的其他参数

  4. 后处理：

    • 使用VASPKIT、pymatgen或其他工具处理EIGENVAL、DOSCAR等文件

    • 可使用 vasprun.xml文件获取更详细的能带信息

实例INCAR（能带计算）：

SYSTEM = Band structure calculation
ISTART = 1        # 从WAVECAR继续
ICHARG = 11       # 从CHGCAR读取电荷密度
ENCUT = 500       # 截断能
EDIFF = 1E-6      # 电子步收敛标准
ISMEAR = 0        # Gaussian展宽
SIGMA = 0.05      # 展宽参数
IBRION = -1       # 静态计算
NSW = 0           # 不进行离子弛豫
LORBIT = 11       # 输出投影态密度
LWAVE = .TRUE.    # 保存波函数
NEDOS = 2000      # DOS能量点数目

注意事项：

  1. 对于金属体系，建议使用 ISMEAR = 1和较大的 SIGMA值

  2. 对于磁性体系，需设置 ISPIN = 2

  3. 对于过渡金属和强关联体系，可能需要+U校正（设置 LDAU = .TRUE.等参数）

  4. 对于SOC计算，需设置 LSORBIT = .TRUE.

  5. 对于2D材料，在z方向添加足够大的真空层

正确设置这些参数将确保您的VASP能带计算结果准确可靠。