qvasp(quickly use vienna ab-initio simulation package)是由曲阜师范大学物理工程学院易文才博士开发的一款VASP输入文件前处理和输出文件后处理的软件。软件著作登记 为: 2019SR0363124。该软件始从吉林大学理论化学研究所刘靖尧教授课题组发布第一个版本,经近三年的实践和调整,现将最新的v2.2版本和部分源代码发布给大家。
https://sourceforge.net/projects/qvasp/(请认准下载v2.2版本)
1 安装方法
1) 下载上传服务器(建议64位服务器,如果是ubuntu系统,则需要先运行”sudo dpkg-reconfigure dash”并选择 “No”方可正常使用),用命令tar -zxvfqvasp-v2.2.tar.gz解压。
2) 添加环境变量(写到$HOME/.bashrc中,注意修改路径为实际路径)(或可直接执行安装包中的“./install.sh”并输入“yes”回车来添加)。
3) 添加VASP的赝势文件(考虑到VASP是商业软件),将官方给的LDA,PW91,PBE赝势分别解压到步骤1解压出来文件夹下的qvasp-v2.2/exefile/POTCAR下的paw_lda,paw_pw91,paw_pbe的三个文件夹中。
4) 到qvasp-v2.2/exefile/Tools去找自己机器合适的showstatus.sh,比如自己机器排队系统是PBS作业管理系统,则用”mvshowstatus-pbs.sh showstatus.sh”覆盖掉原始的showstatus.sh文件。这样有作业管理系统的机器上输入qvasp命令后会如下结果:
有作业ID,作业名称,运行状态,计算节点以及作业路径,是否可以更加清晰地工作。
5) 通过source命令或重新登录账 使环境变量生效。
(帮助功能界面qvasp -help)
可以看到,它包含INCAR工具、KPOINTS工具、POSCAR工具、POTCAR工具、后处理工具以及用户自定义扩展功能。其基本的命令是qvasp -xxx,例如要产生结构优化的INCAR模板,则使用qvasp -relax。help面板在任何后面“-xxx”关键字出错的时候,都会自动打印出来,方便查阅。
2 功能介绍
1) INCAR工具
在此不作过多介绍。记住它只是给你提供一个INCAR模板,需要自己根据自己计算体系修改。如果要自定义INCAR,就去qvasp安装包中qvasp-v2.2/exefile/INCAR看一看,你就会理解实际上qvasp只是把INCAR-base和INCAR-xxx合并起来罢了,如果需要,完全可以修改这里的INCAR。
2) KPOINTS工具
只提供k-mesh的K点产生,用法示例:qvasp-k 0.03。如果想产生高对称性的KPOINTS文件,请用王伟老师团队开发的vaspkit工具。使用前先放入POSCAR,注意POSCAR第一行不为空行。
3) POTCAR工具
其功能原理实际上与INCAR工具类似,就是拼接你安装过程中放的赝势文件夹里的POTCAR文件,比如qvasp-pbe C O实际就是找exefile/POTCAR/paw_pbe下C文件夹和O文件夹的POTCAR文件,拼接成新的POTCAR文件。那么,你用qvasp-pbe Ca N来产生POTCAR会失败,就不足为奇了(因为exefile/POTCAR/paw_pbe没有Ca这个文件夹,但是有Ca_sv,所有你可以用qvasp–pbe Ca_sv N来产生)。
4) POSCAR工具
qvasp -fix 用来固定表面下层原子,输入文件是带.vasp后缀的,根据提示输入需要固定原来的z坐标的范围即可。
qvasp -c2p xx.cif是直接把cif文件转成POSCAR(反之则用qvasp -p2c POSCAR)
qvasp -sc CONTCAR是在CONTCAR的基础上扩超胞
5) 后处理工具
qvasp -dosd会引用vtstscripts里的split_dos处理DOSCAR,生成DOS0DOS1 DOS2 DOS3,这个时候你想把DOS1和DOS3加起来,怎么办呢?可以用qvasp-ldos 1 3则会将其加和起来,生成LDOS.dat.
qvasp -bandd可以迅速处理能带数据,得到band.dat可以originlab画图
qvasp -e读OUTCAR中的能量或批量读取文件夹中的OUTCAR中的能量并比较。它还提供力和能量是否收敛的判据。
其它好像都是比较常规的工具,也没啥好介绍的了(可以去解压出来文件中的example中每个例子的run.log去看看输入文件和操作过程)
6) 用户自定义扩展功能
世上工具千千万,每个人都有自己特定的比较实用和喜欢的程序,那么可以通过这个功能定制自己的qvasp专属包。
这个功能看似脱了裤子放屁,实则不然,用户可以揉进任何自己想用的工具在这里,并在qvasp -help文档中实时看到提示语句。并且,你可以用tar-zcPvf qvasp-v2.2再次把这个你定制好的qvasp包压缩好,随身带着。以后可以直接解压这个文件,安装到任何你别的机器上(高迁移性+备忘功能)。
然后这里我把握认为当前比较重要的几个功能作为示例放到了这里(都是我自己写的工具或已经 上公开的工具),用户可能会喜欢。下边详细介绍一下:
qvasp -nanotubePOSCAR是能够把平面二维结构卷曲成纳米管的工具
首先要做的是输入二维结构文件POSCAR,要求是它必须是一个四方的格子(非四方格子,如何加减基矢变成四方格子,自己思考一下);其次,要对一下方向(c是真空,b是长边,也就是待会儿卷好纳米管的周长),那么,如何改方向,对于四方格子是非常简单的,你在POSCAR直接调换下晶格基矢和坐标,就可以了。
制备好POSCAR之后,上传服务器,敲命令qvasp-nanotube POSCAR生成POSCAR-nanotube,放到VESTA中看看,就卷好了。
qvasp -cleavesurfacePOSCAR切表面,这个一般在MS中切会比较直观,就不阐述了。
qvasp -heterojunction str1 str2这个是前段时间vaspkit矩形的异质结建模大赛一等奖作品,由湖南大学罗俊和中国科学院力学所周羁所写和公开的代码,由于近年来异质结建模实在太火,就放进来了。str1和str2是建异质结所需的两个结构,为POSCAR格式。根据提示慢慢输入就好了。
qvasp -baderd快速处理bader电荷信息。
qvasp -clean清除除了INCAR、KPOINTS、POTCAR、POSCAR以外的其它文件。
3 其他与致谢
解压出来有中文使用手册,可以参考。如果不是在Linux 64位系统中使用,可以用运行shfix-program.sh来重新编译qvasp-v2.2/source-code中的Fortran源码和脚本源代码,不过由于设备有限,并没有在其它平台上重新编译过。提供的源码也是部分源码,有些源码是从我写的另一则结构搜索程序中抽离出来的,由于这则结构搜索程序源码不便公开,故该部分代码也无法公开。深感抱歉。
如有任何问题,请随时发邮件到yi.wencai@163.com,定会及时处理。
感谢所有写工具的人,的确都在这方面耗费了不少精力,但是写程序着实是一件比发文章更令人快乐的事情。最后,致谢一下键盘鼠标、水杯和电脑。
关于这个程序每个功能更深刻的内部原理的文章,还没有发表出来。建议每个人在使用特定功能时,先搞清其中原理,而不是暗箱操作。
祝愿疫情早日结束,祝愿每个人开心好运!
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