结构优化是VASP计算中最常用的计算功能，用于寻找结构的稳定状态。结构优化完成后，可以进行进一步的计算，分析电子结构和材料的其他性质。

1. POSCAR

合理的初始结构可以用更短的时间找到最稳定的状态。

·         可以通过参考文献，调节模型的键角，键长和晶胞参数。

·         在The Material Project 网站（https://materialsproject.org/）上下载已经优化好的模型作为参考。

·         对于催化反应，化学反应多发生在催化剂的表面，对于较大体系，可以固定底层原子，可以在保证优化结果的准确性的同时减少计算时间。

 2. INCAR

优化参数的设置是计算的灵魂，包括了对计算方法的选择和计算精度的把握, 很大程度上决定了计算的质量。

System = Cu-MOR 

# (计算体系的名称，不影响计算）

ISTART = 0             

# （结构优化一般为计算的第一步，没有波函数文件， ISTART=0)

ICHARG = 2           

# (=1 表示从计算完成的CHGCAR中提取结果计算； ISTART=0时，一般设置为ICHARG=2）

ENCUT = 450     

# （截断能需要进行测试，可以先设置为350或者400，进行测试，逐步提高截断能，盲目提高截断能，增加了计算成本，不一定会得到更准确的结果）

PREC = Medium    

# （一般选择Medium或Accurate)

ISIF  = 2         

# (晶胞变化的情况，是否计算应力和晶胞自由度变化，分为0-6， 一般二维材料为2， 三维材料为3即可）

EDIFF = 1E-4     

# （电子步收敛标准 一般为1E-4或1E-5)

ISPIN = 2       

#  （1：不打开自旋， 2；打开自旋）

NSW = 100        

# （最大离子步， 初步优化可以设置50，进一步优化时，可以提高到100或200，不建议超过500）

IBRION = 2       

#  (离子更新的方法，推荐使用2，代表conjugate gradient algorithm方法，对难优化的体系也有不错的效果）

POTIM = 0.2      

#  (离子移动的步长，一般默认0.5，可以在进一步优化时调整到0.2）

EDIFFG = -0.03   

#  （离子步收敛标准，初步优化可以设置为0.05或0.03，进一步优化可以设置为0.01）

IVDW = 11        

#  (范德华力校正，一般选择11 （D3 for Grimme), 可以根据自己的体系进行测试）

GGA = RP        

#  （计算方法，根据体系和要求，可以依据文献选择） 

3. KPOINTS

孤立体系，如分子，1*1*1即可

二维材料   n*n*1

三维材料  n*n*n

4. 提交并查看结果

·         grep “free  energy’ OUTCAR

要随时查看能量是否一直降低，如果出现波动要停止计算检查结构是否合理，或调整参数。

·         vi OUTCAR

            ?FROCE

查看力是否达到收敛要求

如果跑完相应的离子步，没有达到收敛标准，但是能量一直下降，结构保持的很好，可以增加离子步数。如果结构形变很大，可能结构不合理，需要重新调整结构。

5.导出结构作图

计算完成可以将CONTCAR 导出，用VESTA 打开并作图，也可以在VESTA中保存成cif文件，在Material Studio 中进行修改或作图。

写在最后，参数的测试是结构优化中是很重要的。 一般选择gamma点作为KPOINTS, 设置粗糙的参数，NSW=50，进行初步优化，确认结构的合理性。进一步优化的时候可以提高ENCUT和KPOINTS， 例如将ENCUT由350提高到400， KPOINTS由gamma点提高到3*3*1。通过不断提高精度的方法进行测试，可以得到最优参数，以便在接下来的计算，尤其是计算一系列反应过程，用最短的时间得到最好的结果。

本文由一嘟向日葵投稿。