一般而言，在使用 VASP 计算体系之前都需要对一些参数做收敛性测试，侯老师
曾写过一本VASP 入门手册，里面给了一些测试计算参数的小脚本，这里我也给出一些我经常用的收敛性测试脚本，权当抛砖引玉了。
本文提供的测试脚本可以写进提交任务的脚本中，进而充分利用超算上多核、多节点的计算资源。需要注意的是，这些脚本本身并不产生 VASP 的输入文件，而是在已有的文件基础上进行修改。
SIGMA 的测试
和上面的使用前提一样， INCAR 应提前准备好。 SIGMA 收敛的标准通常是 dE 绝对值小于
1.0meV/atom 。
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#!/bin/bash
#SBATCH xx
...
set -e
set -o pipefail
VASP_EXEC="srun /path/to/vasp" # "mpirun -np xxx" is also ok
date >> sigma.txt
for i in 0.8 0.5 0.3 0.1 0.08 0.05 ; do
echo
sed -i "s/^.*\\bSIGMA\\b.*$/ SIGMA = $i" INCAR
eval ${VASP_EXEC}
TS=$(grep "EENTRO" OUTCAR | tail -1 | awk '{print $5}')
echo "$i $TS" >> sigma.txt
done
echo "NIONS = " $(grep NIONS OUTCAR | awk '{print $12}') >> sigma.txt
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ENCUT 的测试
使用前请先写好一个 INCAR ，并确保里面包含 ENCUT 字段，且 ENCUT 单独占一行
（否则同一行内的其它参数会被舍去）。通常而言，达到收敛的标志是相邻两次迭代的能量小于 1.0meV/atom 。
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#!/bin/bash
#SBATCH xx
...
set -e
set -o pipefail
VASP_EXEC="srun /path/to/vasp" # "mpirun -np xxx" is also ok
date >> encut.txt
for i in {200..500..50}; do
sed -i "s/^.*\\bENCUT\\b.*$/ ENCUT = $i" INCAR
eval ${VASP_EXEC}
E=$(grep TOTEN OUTCAR | tail -1 | awk '{printf "%12.6f", $5}') # Extract TOTEN from OUTCAR
echo "$i $E" >> encut.txt
done
echo "NIONS = " $(grep NIONS OUTCAR | awk '{print $12}') >> encut.txt
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晶格参数的测试
晶格常数的测试
执行这个测试需要准备好 POSCAR ，这个测试不依赖 ASE 等包，因为它实质上是在更改
POSCAR 第二行的 scale factor 。这个测试只是相对粗糙的测试，因此这里就直接在原位覆盖前一次的计算结果了。
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#!/bin/bash
#SBATCH xx
...
set -e
set -o pipefail
VASP_EXEC="srun /path/to/vasp" # "mpirun -np xxx" is also ok
date >> a.txt
for i in $(seq 0.99 0.001 1.01)
do
sed -i "2c $i" POSCAR
echo -e "a = $i angstrom"
eval ${VASP_EXEC}
E=`grep "TOTEN" OUTCAR | tail -1 | awk '{printf "%12.6f", $5 }'`
V=`grep "volume" OUTCAR | tail -1 | awk '{printf "%12.4f", $5}'`
printf "a = %6.3f Vol = %10.4f Energy = %18.10f\n" $i $V $E >> a.txt
tail -1 a.txt
done
echo -e "\n\n" >> a.txt#+end_src
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晶格长度的测试
在测试晶格的角度、长度时就不得不使用其它包了，Python 的 ASE 包提供了相对完善的基础设施，这里在使用它来辅助完成晶格测试的工作。另外，在测试 Slab 的真空层厚度时也可以使用这个脚本。
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#!/usr/bin/env python3
import os
from ase.io import read as poscar_reader
poscar = poscar_reader("POSCAR")
cell = poscar.get_cell().copy()
for i in range(1, 7):
cell[-1, -1] += 5.0 # Increase length along z axis by 5 angstroms each time
poscar.set_cell(cell)
dirname = "{:02}".format(i*5)
if not os.path.exists(dirname):
os.mkdir(dirname) # create directories for each test
poscar.write(dirname + "/POSCAR", vasp5=True, direct=True)
for infile in ['INCAR', 'POTCAR', 'KPOINTS', 'sub_vasp_tahoma']:
abspath = os.path.abspath(infile)
os.symlink(abspath, dirname + "/" + infile)
pass
print("POSCAR saved in {}".format(dirname + "/POSCAR"))
pass
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用户可以根据自己需要随意更改晶格的参数，具体的需求可以通过阅读 ASE 的文档来实现，这里就不一一列举了。
Slab 衬底层数的测试
一般而言，结构建模都是在 Materials Studio 上完成的（我现在也是如此），但如果有对
Slab 衬底做收敛性测试的需求，还是要借助一下 ASE ，它也内置一了些常见的 Slab 。
下面是一个生成不同层数 Ag(111) Slab 的脚本：
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#!/usr/bin/env python3
import os
import numpy as np
from ase.build import fcc111
from ase.constraints import FixAtoms
for i in np.arange(1, 9):
numstr = str(i)
# generate 1x1 slab along a and b axis, this slab has `i` layers
# vacuum is 20 angstrom
slab = fcc111("Ag", size=(1, 1, i), vacuum=20)
# Relax the first 2 layers and fix the others.
c = FixAtoms(mask=[atom.tag > 2 for atom in slab])
# Apply the constraint
slab.set_constraint(c)
print(slab)
if not os.path.exists(numstr):
os.makedirs(numstr+"/opt")
os.makedirs(numstr+"/band")
pass
slab.write(numstr+"/opt/POSCAR", vasp5=True, direct=True)
pass
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对于其它金属， ASE 也有支持，详细说明请看它的文档。