VASP是使用赝势和平面波基组,进行从头量子力学分子动力学计算的软件包,它基于CASTEP 1989版开发。VAMP/VASP中的方法基于有限温度下的局域密度近似(用自由能作为变量)以及对每一MD步骤用有效矩阵对角方案和有效Pulay混 合求解瞬时电子基态。这些技术可以避免原始的Car-Parrinello方法存在的一切问题,而后者是基于电子、离子运
动方程同时积分的方法。离子和电 子的相互作用超缓Vanderbilt赝势(US-PP)或投影扩充波(PAW)方法描述。两种技术都可以相当程度地减少过渡金属或第一行元素的每个原子 所必需的平面波数量。力与张量可以用VAMP/VASP很容易地计算,用于把原子衰减到其瞬时基态中。
VASP程序的亮点:
1. VASP使用PAW方法或超软赝势,因此基组尺寸非常小,描述体材料一般需要每原子不超过100个平面波,大多数情况下甚至每原子50个平面波就能得到可靠结果。
2. 在平面波程序中,某些部分代码的执行是三次标度。在VASP中,三次标度部分的前因子足可忽略,导致关于体系尺寸的高效标度。因此可以在实空间求解势的非局域,并使正交化的次数最少。当体系具有大约2000个电子能带时,三次标度部分与其它部分可比,因此VASP可用于直到4000个价电子的体系。
3. VASP使用传统的自洽场循环计算电子基态。这一方案与数值方法组合会实现有效、稳定、快速的Kohn-Sham方程自洽求解方案。程序使用的迭代矩阵对角化方案(RMM-DISS和分块Davidson)可能是目前最快的方案。
4. VASP包含全功能的对称性代码,可以自动确定任意构型的对称性。
5. 对称性代码还用于设定Monkhorst-Pack特殊点,可以有效计算体材料和对称的团簇。Brillouin区的积分使用模糊方法或四面体方法。四面体方法可以用Blöchl校正去掉线性四面体方法的二次,实现更快的k点收敛速度。
VASP 5.2的新功能: 1. 大规模并行计算需要较少的内存。
2. 加入新的梯度校正泛函AM05和PBEsol;用标准PBE POTCAR文件提供新泛函;改善了单中心处理。
3. 离子位置和格矢中加入有限差分,从而得到二阶导,用于计算原子间力常数和声子(需要超晶胞近似),和弹性常数。计算中自动考虑对称性。