我們平時最常用的研究方法是做單點能計算，結構優化、從頭計算的分子動力學和電子結構相關性質的計算。

一般我們的研究可以按照這樣的過程來進行

如果要研究一個體系的最優化構型問題可以首先進行結構弛豫優化，然后對優化后的結構進行性質計算或者單點能計算。

如果要研究一個體系的熱力學變化過程可以首先進行分子動力學過程模擬，然后在某個溫度或壓強下進行性質計算或者單點能計算。

如果要研究一個體系的熱力學結構變化可以首先在初始溫度下進行NVT計算，然后進行分子動力學退火，然后在結束溫度下進行性質計算研究。

什么是單點能計算(singlepoint energy)？如何計算？

跟其它軟件類似，VASP具有單點能計算的功能。也就是說，對一個給定的固定不變的結構（包括原子、分子、表面或體材料）能夠計算其總能，即靜態計算功能。

單點能計算需要的參數最少，最多只要在KPOINTS文件中設置一下合適的K點或者在INCAR文件中給定一個截斷能ENCUT就可以了。還有一個參數就是電子步的收斂標準的設置EDIFF，默認值為EDIFF=1E-4，一般不需要修改這個值。

具體來說要計算單點能，只要在INCAR中設置IBRION=-1也就是讓離子不移動就可以了。

什么是結構優化(structureoptimization)？如何計算？

結構優化又叫結構弛豫（structure relax），是指通過對體系的坐標進行調整，使得其能量或內力達到最小的過程，與動力學退火不同，它是一種在０Ｋ下用原子間靜力進行優化的方法。可以認為結構優化后的結構是相對穩定的基態結構，能夠在實驗之中獲得的幾率要大些（當然這只是理論計算的結果，必須由實驗來驗證）。

一般要做弛豫計算，需要設置弛豫收斂標準，也就是告訴系統收斂達成的判據（convergence break condition)，當系統檢測到能量變化減小到一個確定值時例如EDIFFG=1E-3時視為收斂中斷計算，移動離子位置嘗試進行下一步計算。EDIFFG這個值可以為負，例如EDIFFG=-0.02，這時的收斂標準是當系統發現所有離子間作用力都小于給定的數值，如0.02eV/A時視為收斂而中斷。

弛豫計算主要有兩種方式：準牛頓方法(quasi-Newton RMM-DIIS)和共軛梯度法(CG)兩種。準牛頓方法計算速度較快，適合于初始結構與平衡結構（勢能面上全局最小值）比較接近的情況，而CG方法慢一些，找到全局最小的可能性也要大一些。選擇方法為IBRION=1時為準牛頓方法而IBRION=2時為CG方法。

具體來說要做弛豫計算，設置IBRION=1或者2就可以了，其它參數根據需要來設置。NSW是進行弛豫的最大步數，例如設置NSW=100，當計算在100步之內達到收斂時計算自動中斷，而100步內沒有達到收斂的話系統將在第100步后強制中止（平常計算步數不會超過100步，超過100步可能是計算的體系出了問題）。參數通常可以從文獻中發現，例如收斂標準EDIFFG等。

有的時候我們需要一些帶限制條件的弛豫計算，例如凍結部分原子、限制自旋的計算等等。凍結部分原子可以在POSCAR文件中設置selective dynamic來實現。自旋多重度限制可以在INCAR中以NUPDOWN選項來設置。另外ISIF選項可以控制弛豫時的晶胞變化情況，例如晶胞的形狀和體積等。

費米面附近能級電子分布的smearing是一種促進收斂的有效方法，可能產生物理意義不明確的分數占據態情況，不過問題不大。在INCAR文件中以ISMEAR來設置。一般來說K點只有一兩個的時候采用ISMEAR=0，金屬體材料用ISMEAR=1或2,半導體材料用ISMEAR=-5等等。不過有時電子步收斂速度依然很慢，還需要設置一些算法控制選項，例如設置ALGO=Very_Fast，減小真空層厚度，減少K點數目等。

弛豫是一種非常有效的分析計算手段，雖然是靜力學計算但是往往獲得一些動力學得不到的結果。

文來自小木蟲論壇，答主：六198，原文鏈接：

http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=1428501

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