一、簡要介紹
VASP是維也納大學Hafner小組開發的進行電子結構計算和量子力學-分子動力學模擬軟件包。它是目前材料模擬和計算物質科學研究中最流行的商用軟件之一。
VASP通過近似求解Schrödinger方程得到體系的電子態和能量，既可以在密度泛函理論（DFT）框架內求解Kohn-Sham方程(已實現了混合（hybrid）泛函計算)，也可以在Hartree-Fock（HF）的近似下求解Roothaan方程。此外，VASP也支持格林函數方法（GW準粒子近似，ACFDT-RPA）和微擾理論（二階Møller-Plesset）。
VASP使用平面波基組，電子與離子間的相互作用使用模守恆贗勢（NCPP）、超軟贗勢（USPP）或投影擴充波（PAW）方法描述。
VASP使用高效的矩陣對角化技術求解電子基態。在迭代求解過程中採用了Broyden和Pulay密度混合方案加速自洽循環的收斂。VASP可以自動確定任意構型的對稱性。
利用對稱性可方便地設定Monkhorst-Pack特殊點，可用於高效地計算體材料和對稱團簇。Brillouin區的積分使用模糊方法或Blöchl改進的四面體布點-積分方法，實現更快的k點收斂。
上面涉及很多固體物理的知識，非常不直觀，且難以理解。但是沒有關係，用一句換總結VASP的功能就是，計算材料內部的電子結構，並計算以此爲基礎的各種材料物性。
二、軟件功能
VASP的功能多，經常被使用的有以下一些內容。
· 採用週期性邊界條件(或超原胞模型)處理原子、分子、團簇、納米線(或管)、薄膜、晶體、準晶和無定性材料，以及表面體系和固體
· 計算材料的結構參數(鍵長,鍵角,晶格常數，原子位置等)和構型
· 計算材料的狀態方程和力學性質(體彈性模量和彈性常數)
· 計算材料的電子結構(能級、電荷密度分佈、能帶、電子態密度和ELF)
· 計算材料的光學性質
· 計算材料的磁學性質
· 計算材料的晶格動力學性質(聲子譜等)
· 表面體系的模擬(重構、表面態和STM模擬)
· 從頭分子動力學模擬
· 計算材料的激發態(GW準粒子修正)
二、實例介紹
高熵合金是目前金屬方向的一個較熱的研究熱點。發表於《Journal of Alloys and Compounds》的“An ab initio and experimental studies of the structure, mechanical parameters and state density on the refractory high-entropy alloy systems”使用vasp對難熔金屬高熵合金進行了研究。
首先作者根據實驗的結果建立了SQS面心立方模型，使用VASP對其晶體參數進行了計算。計算所得的晶格常數與實驗值一致性較好。
之後，爲了對合成的合金的熱力學穩定性進行估計，作者又計算了其結合能和生成焓。結果可見，該金屬體系的生成焓爲負值，說明其有較好的熱力學穩定性。
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