USPEX 10.2 manual: VCNEB的Input选项

6.3 VCNEB的Input选项

VCNEB方法目前只能用VASP，GULP和Quantum Espresso指令。

为了利用VCNEB模块，必须：

设定
VCNEB: calculationMethod
以VASP5文件格式在你的文件夹中创建Images文件（VCNEB需要至少两个结构，初始和最终相，来进行相变路径预测）。
设置以下VCNEB选项：

$\triangleright$ variable vcnebType

Meaning: 说明VCNEB计算的类型。这个变量包含3个目录： calculation option,Image number variability,和spring constant variability:

calculation option:
- “1” — 使用VCNEB方法；
- “2” — 结构弛豫时不使用VCNEB计算；
Variable-Image-Number method:
- “0” — VCNEB的Images数量固定；
- “1” — VCNEB的Images数量可变；
variability of spring constant:
- “0” — 固定弹性常数；
- “1” — 弹性常数可变；

Default: 110

Format:

111 : vcnebType

注意: 如果vcnebType=111，即，VCNEB计算的Images值可变，弹性常数可变。我们强烈建议用户用VCNEB方法研究重建相变时使用可变的Images值。

$\triangleright$ variable numImages

Meaning: 执行计算初始的Images值。

Default: 9

Format:

13 : numImages

$\triangleright$ variable numSteps

Meaning: 执行VCNEB计算的最大步数。

Default: 600

Format:

500 : numSteps

注意: （1）当numSteps=-1，只会产生初始路径而不再做路径优化。（2）VCNEB路径通常收敛很慢。我们要求numSteps最少设为500。

$\triangleright$ variable optReadImages

Meaning: Images文件的参考选项：:

“0” — 需要所有images（numImages）并写入在Images文件；
“1” — 只需要初始和最终的images，可以在Images中看的；
“2” — 初始、最终和任何特定的中间Images都能在Images文件中看的。

Default: 2

Format:

1: optReadImages

注意: 所有选项中，初始和最终的images必须指定。自动线性插值法被应用于在选项 1和2中产生初始Images。

$\triangleright$ variable optimizerType

Meaning: 结构弛豫的优化算法选项：

“1” — 最陡下降法（SD）；
“2” — 快速惯性弛豫算法（FIRE，Fast Inertial Relaxation Engine）算法.

Default: 1 （SD）对于VCNEB计算； 2 （FIRE）对于结构弛豫

Format:

1 : optimizerType

$\triangleright$ variable optRelaxType

Meaning: 结构弛豫类型：

“1” — 晶胞固定，仅弛豫原子位置，跟传统NEB方法一样；
“2” — 仅弛豫晶格（仅用于测试）；
“3” — 原子位置和晶格完全弛豫。

Default: 3

Format:

3 : optRelaxType

$\triangleright$ variable dt

Meaning: 结构弛豫的时间步长。

Default: 0.05

Format:

0.1 : dt

注意: 如果dt很小，计算就会很慢。如果dt很大，计算将不稳定且产生没有意义的路径。

$\triangleright$ variable ConvThreshold

Meaning: images中均方根力（RMS，Root Mean Square forces）弛豫的标准条件。

Default: 0.003 eV/

Format:

0.005 : ConvThreshold

$\triangleright$ variable VarPathLength

Meaning: 变Images方法的标准路径长度。当两个相邻images的长度比 VarPathLength的1.5倍还大，新的image将用线性插入法加入两个images间；当小于0.5倍，第二个image将会移动。

Default: 初始Images间的平均路径长度

Format:

0.3 : VarPathLength

$\triangleright$ variable Kmin

Meaning: 最小弹性常数，仅用于变弹性常数VCNEB (单位 eV/ $\text {\r{A}}^2$ )。

Default: 5

Format:

3 : Kmin

$\triangleright$ variable Kmax

Meaning: 最大弹性常数，仅用于变弹性常数VCNEB (单位 eV/ $\text {\r{A}}^2$ ).

Default: 5

Format:

6 : Kmax

$\triangleright$ variable Kconstant

Meaning: 弹性常数，仅用于固定弹性常数VCNEB (单位 eV/ $\text {\r{A}}^2$ ).

Default: 5

Format:

4 : Kconstant

$\triangleright$ variable optFreezing

Meaning: 冻结Images结构的选项。当ConvThreshold被激活时Image结构将被冷冻:

“0” — 任何时候都不冷冻Images。
“1” — 当ConvThreshold被激活时冷冻Image。

Default: 0

Format:

1 : optFreezing

$\triangleright$ variable optMethodCIDI

Meaning: Climbing-Image(CI) 和Descending-Image(DI)方法的选项。这种方法只有在你已经有一个合理且收敛的路径时才建议使用。CI/DI方法的选项包括：

“0” — 不使用CI/DI方法；
“1” — CI方法，只有最高能量或者用户提供的过渡态（TS）会被用于CI；
“-1” — DI方法，只有最低能量或者用户提供的局域最小态（LM）会被用于DI；
“2” — 混合CI/DI方法，需要提供TS或者LM态的序列号。

Default: 0

Format:

1 : optMethodCIDI

$\triangleright$ variable startCIDIStep

Meaning: CI/DI方法的起始步数，只有当optMethodCIDI=1的时候才有效

Default: 100

Format:

200 : startCIDIStep

$\triangleright$ variable pickupImages

Meaning: CI/DI 方法中用到的image的个数

Default: 过渡态或者局域最小态的image的个数

Format:

% pickupImages 9 11 17 % EndPickupImages

注意: 在这种情况下，第9，第11，第17个image会被应用在CI/DI方法中。过渡态的image和局域最小态的image会被自动分别应用于CI和DI方法。

$\triangleright$ variable FormatType

Meaning: 路径输出文件中结构的格式，位于results1/PATH/路径下。路径结构的输出格式包括：

“1” — XCRYSDEN格式（.xsf 文件）；
“2” —VASP POSCAR；
“3” — 晶格的XYZ格式。

Default: 2

Format:

1 : FormatType

$\triangleright$ variable PrintStep

Meaning: 每PrintStep步将VCNEB的重启文件保存在results1/STEP/路径下。

Default: 1

Format:

10 : PrintStep

注意: 对使用力场软件如GULP的用户，我们建议设置PrintStep=10以减少保存重启文件的时间消耗。

$\includegraphics[scale=1.3]{pic/VCNEB_BH}$

Figure 16: BH在168 GPa时的 $Ibam$ $\rightarrow$ $P6/mmm$ 相变。出现Pbcm中间相。 $Ibam$ $\rightarrow$ $Pbcm$ 和 $Pbcm$ $\rightarrow$ $P6/mmm$ 片段上的鞍点的势垒分别为0.32、0.19 eV/f.u.

图Fig. 16显示了使用VCNEB方法的一个例子：在168 GPa下的BH由Ibam相转变为P6/mmm相的相变机理和能垒，我们获得了一个Pbcm的过渡态。