VASP零基础培训

计算老司机公众号：https://mp.weixin.qq.com/s/Q0f9L2wilINGVRY9IhEOlQ

理论-操作-分析，三合一，9节理论课程对应9节实际操作课程，通过具体案例深入理解基础理论和基本操作，同时基于上述理解实现数据分析！每节实际操作课设计多个技能技巧，全课程包含40个基本操作技能！

超过10个小程序包括：批量转化获得POSCAR、一键转化VASP输出结构为CIF文件、状态方程拟合、 零点振动能直接获得、快速检查力的收敛等，这些小程序的使用能极大提高VASP的使用效率和数据分析能力。例如很多同学跑结构优化，步数多大数百步，但结构尤其受力依然不收敛但却不知如何改进。如采用小程序分析，可以快速针对磁矩、能量、受力进行合理诊断，进而积极主动 干预计算进度，大大提升计算效率。

实战是对软件学习最基本也是最原始的动力诉求。很多同学会计算能带、态密度，但面临实际问题进行解释时，往往因缺乏经验而不能充分理解和使用计算数据，有些数据已经输出但意识不到其价值, 例如借助OSZICAR做磁序测试等。计算老司机长期从事理论计算，课堂上会讲解本人使用VASP发表的文章，解读细节和数据分析，简化模型巧算的贴心案例，个人实战经验尤为宝贵。通过选择多个经典案例，小巧但具有代表性，结合实际数据进行解读，实现基础理论-实际操作-数据分析的闭环。

详细内容介绍如下：

第一节 • 密度泛函与Linux基础

很多VASP新手面临基础理论薄弱、软件参数混乱、Linux命令茫然的三重暴击！第一节专为初学者准备了形象生动的DFT理论课，用故事快速介绍量子力学与密度泛函，让我们VASP学习不枯燥、不烦躁、不暴躁！对于常用的Linux命令单独整理，并和VASP的基本操作结合进行全面扫盲，帮你进入快车道。

第二节 • VASP输入输出

软件学习最快的办法就是使用它！典型VASP计算需要四大金刚(POSCAR, INCAR, POTCAR, KPOINTS), 部分初学者直接拷贝他人的输入，这种依葫芦画瓢的学法刚开始似乎很见效，但如果对输入参数缺乏基本了解，以及输出文件信息解读不够，往往随时面临误用、错用计算方法。本节课我们不仅细致解释常用参数，而且会一起阅读解释输出文件。例如POTCAR，大部分人直接拷贝使用，而忽视了赝轨道、原子初始磁矩等信息，导致解释计算结果时混淆自由原子轨道与赝轨道。这些基础信息的理解对于正确使用VASP是非常必要的。 

第三节 • 结构优化与能量

合理的结构是计算性质、性能的基础。结构优化尤为重要，但在VASP计算里，部分初学者容易低效、甚至错误进行结构优化，例如不区分晶胞优化与坐标优化，白白浪费大量机时。更为复杂的优化还需要使用状态方程，大部分初学者缺乏相关的知识和小程序。本节计算老司机不仅详细解析优化原理，并分享多个高效优化的策略，对晶胞优化与坐标优化进行分割，并通过小程序快速完成结构优化。

第四节 • 频率与声子谱

无论是准确的能量计算，还是自由能计算，都需要频率计算。前者需要做零点震动能ZPE校正，后者需要熵的计算。如果缺乏晶格振动分析的基础知识，对ZPE以及频率计算难以深入理解，要么忽视频率计算，要么是面临虚频不知如何处理。本节课老师从晶格振动这个基础知识入手，借助案例解析振动频率与声子谱计算，让你不仅算的更准，而且能更为从容的应对虚频。

第五节 • 过渡态搜索

如今VASP被广泛应用到化学化工、生物医药，其中一个重要用途是研究反应动力学，其中基础的就是过渡态搜索。这又是让很多初学者望而却步的一步，原因很简单：花费大量精力，要么找不到过渡态，要么算出来的能垒很奇怪。看似复杂难办的问题，其实解决途径就在于完整理解过渡态及其搜索原理。据此，不仅搜索起来更自信，而且可以基于反应分析进行靠谱的过渡态猜测，进而大大加快搜索过程。

第六节 • 分子动力学

作为一款成熟的密度泛函软件，VASP电子结构计算深得人心，其实它同样可以进行高效的第一性分子动力学AIMD计算。然而，系综、热力学统计这些基本概念挡住了不少同学，套用一些模板进行AIMD模拟，不是结构散架，就是温度发散。本节计算老司机抓住分子动力学核心概念（统计、系综、热平衡），通过案例演示参数设置与数据分析。

第七节 • 能带计算

作为凝聚态物理的基础概念，能带早已应用到物理、材料、化学、电子等方方面面，但能带相关的倒空间难住了部分缺乏固体物理基础的朋友。这使得进一步针对特殊高对称点的有效质量、带边分析难以实现，进而失去了进一步解读能带的本领。计算老司机抓住能带的基础-布洛赫定理，说明K空间与能带计算的内在关联，从而顺理成章地将特殊K点设置、能带分析与具体物理应用联动，让能带计算与分析不再困难。

第八节 • 态密度计算

不同于能带，态密度DOS在化学领域，尤其催化领域大战拳脚，初学者头疼的是不完全理解各种态密度的差别所在，例如TDOS，PDOS和LDOS，这导致对实际问题解释时茫然。还有一些同学因未能明确DOS的不足，而用其解析禁带并同光学吸收谱比较，结果实验与计算相差甚远。这里面既有基本概念错误，又存在基本方法的局限性问题。本节不仅会讲解如何算DOS，更会分析具体如何使用DOS。

第九节 • 电荷计算

电荷与电子转移是构建量子化学与经典化学最重要的桥梁。这种对电子在实空间不同原子核进行归属的概念和处理，极大帮助我们理解原子相互作用以及化学反应。略微麻烦的是，DFT计算真正获得的是电子密度，而一些初学者低估或完全不知电子密度数据，这就使得他们尽管可以计算差分电荷、Bader电荷，却难以真正理解这些方法的优缺点，计算中也因为缺乏实空间网格积分的概念而出现种种问题。本节从电子密度这一基本输出，讲解局域电荷的计算甚至控制技巧，深入掌握电荷这一工具。