一、VASP简介
VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一款基于密度泛函理论（DFT）的第一原理计算软件。它可以用于模拟凝聚态体系的结构、能量、电子结构、磁性等各种物理性质，广泛应用于材料科学、物理学、化学等领域。
VASP软件由维也纳大学Peter Hohenberg和Walter Kohn在1964年提出的Kohn-Sham方程为基础，利用平面波基组和赝势方法求解。它具有高精度、高可靠性和较好的可扩展性，能够处理大型周期性体系中的交互作用。
二、VASP安装
在使用VASP前，需要先进行安装操作。
1、从VASP官方网站（https://www.vasp.at/）下载VASP软件压缩包。
2、解压缩文件得到vasp.xxx目录。其中，xxx表示VASP的版本号。
3、进入vasp.xxx目录，打开vasp.xxx/vasp.5.lib目录，将libvasp.a文件拷贝至vasp.xxx/bin目录。
4、设置VASP的环境变量。可以在.bashrc或.tcshrc文件中添加以下语句：
export VASP_HOME=/path/to/vasp.xxx export PATH=$PATH:$VASP_HOME/bin export LD_LIBRARY_PATH=$VASP_HOME/bin:$LD_LIBRARY_PATH export VASP_PP_PATH=$VASP_HOME/pseudo
其中，/path/to/vasp.xxx表示VASP的安装路径。
三、VASP计算准备
在进行VASP计算前，需要对计算所需的文件进行准备。
1、POSCAR文件。该文件用于描述体系的结构信息，包括原子种类和数目、晶格参数和原子位置等信息。
System 1.0 0.0 10.0 10.0 10.0 0.0 10.0 10.0 10.0 0.0 Au 1 Direct 0.0 0.0 0.0
其中，System表示体系名称，1.0表示体系的比例因子，0.0 10.0 10.0表示晶格矢量a，10.0 0.0 10.0表示晶格矢量b，10.0 10.0 0.0表示晶格矢量c，Au表示体系中的原子种类，1表示Au原子的数目，Direct表示坐标系，0.0 0.0 0.0表示Au原子的坐标。
2、POTCAR文件。该文件用于描述体系中原子的赝势信息。
PAW_PBE Au 06Sep2000
87 21
VRHFIN 1.00000000000000 -4.80000000000000
ENMAX 220.00000000
ENCUT 23.00000000
PAW 0.000000000000000E+000 2s 2p 3d 4f 5g 6h 7i
1.34126817035355
PAW 0.000000000000000E+000 6s 6p 6d
1.00000000000000
3、INCAR文件。该文件用于描述计算的参数和设置。
SYSTEM = Au ISMEAR = 0 SIGMA = 0.1 ENCUT = 500 EDIFF = 1.0E-6 ALGO = Fast ISTART = 0 ICHARG = 2 IBRION = -1 NSW = 0 LREAL = Auto LWAVE = F LCHARG = F
四、VASP计算运行
完成VASP计算准备工作后，可以进行计算运行。
在终端中进入VASP计算运行目录，并输入以下命令：
mpirun -np 4 vasp_std
其中，mpirun -np 4表示使用4个进程进行计算，并行运算。vasp_std表示运行的VASP二进制可执行文件。
五、VASP计算结果分析
完成VASP计算后，可以对计算结果进行分析，包括能量、电子结构、磁性等方面。
1、能量。VASP计算得到的能量包括总能量、势能、动能等方面。可以通过OUTCAR文件中的”free energy TOTEN”行来获得计算得到的总能量。
free energy TOTEN = -0.4666224782E+02
2、电子结构。VASP计算得到的电子结构包括态密度、能带结构等方面。可以通过DOSCAR文件和EIGENVAL文件来获得计算得到的态密度和能带结构。
3、磁性。VASP计算可以处理铁磁性、反铁磁性等体系的计算。可以通过OUTCAR文件中的”number of electron”行来确认体系的磁性。
number of electron: 19.0000 magnetization (x) : 0.0000 number of electron: 19.0000 magnetization (y) : 0.0000 number of electron: 19.0000 magnetization (z) : 0.0000
六、VASP计算优化
为了提高VASP计算的效率和精度，可以进行一些优化设置。
1、ENCUT。该参数用于设置能量截断，即波函数在能量上的截断。提高该值可以提高计算精度，但也会增加计算时间。
ENCUT = 500
2、K点数目。该参数用于设置K点的数目和分布。增加K点数目可以提高计算精度，但也会增加计算时间。
KPOINTS 0 Gamma 11 11 11 0 0 0
3、伪势。该参数用于设置体系中原子的赝势信息。选择合适的赝势可以提高计算速度和精度。
POTCAR PAW_PBE Au 06Sep2000
七、总结
本文介绍了VASP软件的基本原理、安装配置、计算准备、计算运行、计算结果分析和计算优化等方面。对于初次使用VASP的用户，可以按照本文所述的步骤进行操作。