taller vasp

Taller
Mariano Forti
Comisión Nacional de Energía Atómica
Instituto Sabato – Universidad Nacional de San Martín
marianodforti@gmail.com mforti@cnea.gov.ar
Bucaramanga, 11 de Marzo de 2014
Teoria del Funcional de la Densidad (DFT)
Teoremas de Hohenberg-Kohn:
E o=E [ ρo ]≤ E [ ρ̃ ]
Ecuaciones de Kohn-Sham:
Potencial de Correlación e intercambio
Potencial de Kohn y Sham
Funcional Energía
E [ ρ( ⃗r ) ] = T S +∫ [ V ee [ ρ ] +V Ne [ ρ ] +V XC [ ρ ] ] ρ( ⃗r )d ⃗r
Energía cinética
de electrones NO
interactuantes
Electrostatica:
electron - Nucleo
Electrostatica:
electron - electron
Correlacion (C) e
Intercambio (X)
●Interacciones cuánticas
desconocidas
●Correcciones a
TS
Aproximaciones Peligrosas
Discretizacion del espacio (real y recíproco)
Expansión en ondas planas
k cut
ϕ =∑ Ck e
ikr
k
Determinación de ocupaciones parciales en bandas
Qué hace?
Archivos de entrada – salida de VASP
INCAR
Parámetros de Cálculo
POSCAR
Geometría del Sistema
OUTCAR
Resultados Detallados
Stdout > OSZICAR
Resumen de resultados
CHGCAR
POTCAR
Densidad de Carga
Química del Sistema:
Información Nuclear (PAW)
Electron-Electron (funcional)
DOSCAR
KPOINTS
Discretizacion
Zona de Brillouin
PROCAR
LOCPOT
ELFCAR
POSCAR – Celda BCC
Vectores de red (teniendo en
Cuenta factor de escala)
POSCAR – Celda BCC
Tipos de átomos (Especies)
POSCAR – Celda BCC
Cordenadas de los atomos
INCAR – Relajar sistema.
Relajar posiciones
De los átomos
(encontrar las que
Minimizan la energía)
INCAR – No relajar sistema.
No relajar
KPOINTS – Discretización de la zona de Brilouin
Zona de Brillouin dividida en
15x15x15 centrada en el punto
GAMA (0,0,0)
POTCAR – Funcional, interacciones e-e, Informacion Nuclear.
Configuración
Electrónica externa.
Ejecución
user@server$ vasp
running on 1 nodes
distr: one band on 1 nodes, 1 groups
vasp.5.2.2 15Apr09 complex POSCAR found type information on POSCAR Fe
POSCAR found : 1 types and 2 ions
LDA part: xc­table for Pade appr. of Perdew
POSCAR, INCAR and KPOINTS ok, starting setup
WARNING: small aliasing (wrap around) errors must be expected
FFT: planning ...( 1 )
reading WAVECAR
entering main loop
N E dE d eps ncg rms rms(c)
DAV: 1 0.536704161479E+02 0.53670E+02 ­0.57297E+03 8960 0.843E+02
DAV: 2 ­0.147323045630E+02 ­0.68403E+02 ­0.62349E+02 8170 0.175E+02
DAV: 3 ­0.161032755147E+02 ­0.13710E+01 ­0.13593E+01 9377 0.332E+01
DAV: 4 ­0.161118723653E+02 ­0.85969E­02 ­0.85933E­02 9527 0.231E+00
DAV: 5 ­0.161119847169E+02 ­0.11235E­03 ­0.11233E­03 9661 0.260E­01 0.162E+01
DAV: 6 ­0.167048876578E+02 ­0.59290E+00 ­0.65335E+00 8835 0.478E+01 0.274E+00
DAV: 7 ­0.166609375114E+02 0.43950E­01 ­0.36085E­01 9616 0.923E+00 0.148E+00
DAV: 8 ­0.166409365751E+02 0.20001E­01 ­0.13929E­02 11058 0.130E+00 0.543E­01
DAV: 9 ­0.166335930130E+02 0.73436E­02 ­0.25041E­03 12404 0.718E­01 0.223E­01
DAV: 10 ­0.166332166660E+02 0.37635E­03 ­0.15477E­03 9461 0.701E­01 0.549E­02
DAV: 11 ­0.166332309193E+02 ­0.14253E­04 ­0.66453E­05 4964 0.624E­02
1 F= ­.16633231E+02 E0= ­.16633231E+02 d E =0.000000E+00 mag= 4.4229
writing wavefunctions
Ejecución
user@server$ vasp
running on 1 nodes
distr: one band on 1 nodes, 1 groups
vasp.5.2.2 15Apr09 complex POSCAR found type information on POSCAR Fe
POSCAR found : 1 types and 2 ions
LDA part: xc­table for Pade appr. of Perdew
POSCAR, INCAR and KPOINTS ok, starting setup
WARNING: small aliasing (wrap around) errors must be expected
FFT: planning ...( 1 )
reading WAVECAR
entering main loop
N E dE d eps ncg rms rms(c)
DAV: 1 0.536704161479E+02 0.53670E+02 ­0.57297E+03 8960 0.843E+02
DAV: 2 ­0.147323045630E+02 ­0.68403E+02 ­0.62349E+02 8170 0.175E+02
DAV: 3 ­0.161032755147E+02 ­0.13710E+01 ­0.13593E+01 9377 0.332E+01
DAV: 4 ­0.161118723653E+02 ­0.85969E­02 ­0.85933E­02 9527 0.231E+00
DAV: 5 ­0.161119847169E+02 ­0.11235E­03 ­0.11233E­03 9661 0.260E­01 0.162E+01
DAV: 6 ­0.167048876578E+02 ­0.59290E+00 ­0.65335E+00 8835 0.478E+01 0.274E+00
DAV: 7 ­0.166609375114E+02 0.43950E­01 ­0.36085E­01 9616 0.923E+00 0.148E+00
DAV: 8 ­0.166409365751E+02 0.20001E­01 ­0.13929E­02 11058 0.130E+00 0.543E­01
DAV: 9 ­0.166335930130E+02 0.73436E­02 ­0.25041E­03 12404 0.718E­01 0.223E­01
DAV: 10 ­0.166332166660E+02 0.37635E­03 ­0.15477E­03 9461 0.701E­01 0.549E­02
DAV: 11 ­0.166332309193E+02 ­0.14253E­04 ­0.66453E­05 4964 0.624E­02
1 F= ­.16633231E+02 E0= ­.16633231E+02 d E =0.000000E+00 mag= 4.4229
writing wavefunctions
¡Energia del Estado fundamental!
Ejercicio
Hierro BCC Ferromagnético.
Modelo de los datos :
Ecuación de estado de Birch - Murnaghan
{ [( )
V
9
E = E o + Bo V o 2
16
V
2
o 3
2
]
([ ) −1] }
V
−1 + ( B o '−4 )
V
2
o 3
3
Modelo de los datos :
Ecuación de estado de Birch - Murnaghan
{ [( )
V
9
E = E o + Bo V o 2
16
V
2
o 3
2
]
([ ) −1] }
V
−1 + ( B o '−4 )
V
2
o 3
3
Modelo de los datos : Estabilidad relativa de fases
Estabilidad relativa entre estructuras distintas?
¡Energía de formacion por átomo!
Energía de formación
N
1
E f = ( E celda −∑ E i )
N
i
Modelo de los datos : Estabilidad relativa de fases
A tener en cuenta...
Convergencia en puntos K
A tener en cuenta...
Convergencia Ondas Planas – Energía de corte