Bi2Se3未考虑vdw的错误汇总.docx
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Bi2Se3未考虑vdw的错误汇总
在没有考虑vdw作用之前，算Bi2Se3材料soc中出现的错误汇总
VASP自旋轨道耦合计算错误汇总
静态计算时，报错：
VERYBADNEWS!
Internal内部errorinsubroutine子程序IBZKPT:
Reciprocal倒数的latticeandk-latticebelongtodifferentclassoflattices.Oftenresultsarestilluseful...48
INCAR参数设置：
对策：
根据所用集群，修改INCAR中NPAR。
将NPAR=4变成NPAR=1，已解决！
错误：
subspacematrix类错误
报错：
静态和能带计算中出现警告：
WARNING:
Sub-Space-Matrixisnothermitian共轭inDAV
结构优化出现错误：
WARNING:
Sub-Space-MatrixisnothermitianinDAV4-4.681828688433112E-002
对策：
通过将默认AMIX=0.4，修改成AMIX=0.2（或0.3），问题得以解决。
以下是类似的错误：
WARNING:
Sub-Space-Matrixisnothermitianinrmm-3.00000000000000
RMM:
22-0.167633596124E+02-0.57393E+00-0.44312E-0113260.221E+00BRMIX:
veryseriousproblemstheoldandthenewchargedensitydifferoldchargedensity:
28.00003new28.060930.111E+00
错误：
WARNING:
Sub-Space-Matrixisnothermitianinrmm-42.5000000000000
ERRORFEXCP:
suppliedExchange-correletiontableistoosmall,maximalindex:
4794
错误：
结构优化Bi2Te3时，log文件：
WARNINGinEDDIAG:
subspacematrixisnothermitian1-0.199E+01
RMM:
2000.179366581305E+01-0.10588E-01-0.14220E+007180.261E-01
BRMIX:
veryseriousproblemstheoldandthenewchargedensitydifferoldchargedensity:
56.00230new124.70394
66F=0.17936658E+01E0=0.18295246E+01dE=0.557217E-02
curvature:
0.00expectdE=0.000E+00dEforcontlinesearch0.000E+00
ZBRENT:
fatalerrorinbracketing
pleasererunwithsmallerEDIFF,orcopyCONTCARtoPOSCARandcontinue
但是，将CONTCAR拷贝成POSCAR，接着算静态没有报错，这样算出来的结果有问题吗？
对策1：
用这个CONTCAR拷贝成POSCAR重新做一次结构优化，看是否达到优化精度！
对策2：
用这个CONTCAR拷贝成POSCAR，并且修改EDIFF（目前参数EDIFF=1E-6）,默认为10-4
错误：
WARNING:
Sub-Space-MatrixisnothermitianinDAV1-7.626640664998020E-003
网上参考解决方案：
对策1：
减小POTIM:
IBRION=0，标准分子动力学模拟。
通过POTIM控制步长。
POTIM：
当IBRION=1,2或3时，是力的一个缩放常数（相当于确定原子每步移动的大小），默认值为0.5。
对策2：
改IBRION=1，采用准牛顿算法来优化原子的位置。
原IBRION=2，采用共轭梯度算法来优化原子的位置
对策3：
修改ISMEAR
对策4：
换成CG弛豫（共轭梯度算法）IBRION=2（决定结构优化过程中，原子如何移动或弛豫）
IBRION=2离子是否运动，1不运动但做NSW外循环。
0动力学模拟，1准牛顿法离子弛豫
2CG法离子弛豫，3采用衰减二阶运动方程离子弛豫，
INCARrelax中设置IBRION=2，未解决！
对策5：
用的CG算符，出现的错误是CG算符不能算，在INCAR中加上IALG=Fast（电子优化采用blockedDavidson方法[IALGO=38:
IALG=Normal]和RMM-DIIS算法[IALGO=48:
IALG=Very_Fast]混合）试一试
IALG=Fast（两种方法混用）
IALG=Very_Fast（等价于IALGO=48）
IALG=Normal（等价于IALGO=38）
INCAR中加上IALG=Fast已解决！
（1QL、2QL已解决，3QL以上未解决）
VASPFORUM:
theerrorisduetoaLAPCKcall（ZHEGV）:
ZHEGVcomputesalltheeigenvalues本征值,andoptionally随意地,theeigenvectorsofacomplexgeneralizedHermitian-definiteeigenproblem.
theremaybeseveralreasonsforthaterror:
1）theRMM-DIISdiagonalisationalgorithmisnotstableforyourspecificsetupofthecalculation.-->useALGO=Normal（blockedDavidson）orALGO=Fast（5stepsblockedDavidson,RMM-DIIS）
用ALGO=NormalIALGO=48或者ALGO=Fast
2）
a）maybeyourinputgeometrywasnotreasonable（erroroccursattheveryfirstionicstep,pleasehavealookforthegeometrydataofyourruninOUTCAR）or
b）thelastionicrelaxationstepleadtoanunreasonablegeometry（comparetheinputandoutputgeometriesofthelastionicrelaxationstepsinXDATCAR）.
Inthatcase（2b）itcanbehelpfulto-->switchtoadifferentrelaxationalgorithm（IBRION-tag）-->reducethestepsizeofthefirststepbysettingPOTIMsmallerthanthedefaultvalue
改变IBRION，减少步长POTIM
3）TheinstallationoftheLAPACKonyourmachinewasnotdoneproperly:
usetheLAPACKwhichisdeliveredwiththecode（vasp.4.lib/lapack_double.o）
4）IftheerrorpersistalthoughyouswitchedtotheDavidsonalgorithm:
onsomearchitectures（especiallySGI）someLAPACKroutinesarenotworkingproperly.However,itispossibletoavoidtheusageoftheZHEGVsubroutinebycommentingtheline#defineUSE_ZHEEVXindavidson.F,subrot.F,andwavpre_noio.FandrecompilingVASP.
关于Mixing方法的调试：
针对这类错误：
DAV:
13-0.242323773333E+030.98155E+02-0.87140E+01488320.949E+01BRMIX:
veryseriousproblemstheoldandthenewchargedensitydifferoldchargedensity:
252.00012new252.29979 0.809E+01
WARNING:
Sub-Space-MatrixisnothermitianinDAV9 0.133********4753
.....
解决办法只需调整 AMIX,BMIX的值，把他们设置小一些。
Mixing方法：
IMIX=typeofmixing混合、混频，AMIX=linearmixingparameter，AMIN=minimalmixingparameter,
BMIX=cutoffwavevectorforKerkermixingscheme,AMIX_MAG=linearmixingparameterformagnetization,
BMIX_MAG=cutoffwavevectorforKerkermixingschemeformag,WC=weightfactorforeachstepinBroydenmixingscheme,
INIMIX=typeofinitialforeachstepinBroydenmixingscheme,MIXPRE=typeofpreconditioninginBroydenmixingscheme,
MAXMIX=maximumnumberstepsstoredinBroydenmixer.
一般采用其默认值，除非在电子迭代难以收敛的情况，才手动设置AMIX和BMIX等参数值。
】
对策：
grepAMIXOUTCAR
AMIX=0.40;BMIX=1.00
AMIX_MAG=1.60;BMIX_MAG=1.00
initialmixingisaKerkertypemixingwithAMIX=0.4000andBMIX=1.0000
设置：
初始值
收敛值
结果
AMIX=0.0100；BMIX=0.0001
AMIX=0.01;BMIX=0.00
计算无误
AMIX=0.1000；BMIX=0.0010
AMIX=0.10;BMIX=0.00
计算无误
AMIX=0.20;BMIX=0.01
AMIX=0.20;BMIX=0.01
计算无误
AMIX=0.2、BMIX=0.001
AMIX=0.2、BMIX=0.001
计算无误
AMIX=0.3、BMIX=0.1
AMIX=0.3、BMIX=0.1
计算无误
AMIX=0.4
AMIX=0.40;BMIX=1.00
静态log:
WARNINGinEDDRMM:
calltoZHEGVfailed,returncode=63**,能带一样
AMIX=0.02
AMIX=0.02;BMIX=1.00
计算无误
AMIX=0.1
AMIX=0.10;BMIX=1.00
静态log:
WARNINGinEDDRMM:
calltoZHEGVfailed,returncode=63**,能带一样
AMIX=0.3
AMIX=0.30;BMIX=1.00
静态log:
WARNINGinEDDRMM:
calltoZHEGVfailed,returncode=63**,能带一样
BMIX=0.0001
AMIX=0.40;BMIX=0.00
计算无误
以上参数设置，得到的能带图都一样，如下图:
综上：
设置AMIX=0.2（或0.3）,BMIX默认（省事，等于1.0），可以保证计算过程无误。
还需进一步调整其他参数，算出正确的能带。
警告：
算1QL弛豫、静态、能带时，都有这个提示：
ADVICETOTHISUSERRUNNING'VASP/VAMP'（HEARYOURMASTER'SVOICE...）:
Youhavea（moreorless）'smallsupercell'andforsmallercellsitisrecommendedtousethereciprocal-spaceprojectionscheme!
Therealspaceoptimizationisnotefficientforsmallcellsanditisalsolessaccurate...ThereforesetLREAL=.FALSE.intheINCARfile
对策：
对于较小的晶胞（原子数小于20），设置LREAL=.FALSE.，计算结果比较精确。
而对于较大的晶胞，设置LREAL=Auto，这样计算速度比较快。
本体系含原子5个，INCAR中LREAL=Auto。
设置所有INCAR中的LREAL=.FALSE.，重新算一遍。
对于1QL2QL3QL原子数分别为5、10、15，LREAL=.False.
对于4QL5QL6QL原子数分别为20、25、30，LREAL=Auto
自旋轨道耦合计算时，静态和能带计算中出现的错误：
ERROR:
noncollinearcalculationsrequirethatVASPiscompiledwithouttheflag-DNGXhalfand-DNGZhalf
分析：
VASP手册中关于自旋轨道耦合计算的描述（翻译版）：
非线性计算和自旋轨道耦合：
旋量是由GeorgKresse在VASP代码中引入的。
这个代码是由DavidHobbs编写，用于处理非线性磁结构。
自旋轨道耦合计算是由OlivierLebacqandGeorgKresse共同实现的。
只有VASP4.5以上的版本才支持旋量的计算。
在INCAR中设置LNONCOLLINEAR=.TRUE.允许执行完全非线性磁结构的计算。
VASP有能力读入之前非磁或非线性计算得到的WAVECAR和CHGCAR文件，然而它不可能扭转局域在指定原子处的磁场。
因此在实际操作中，我们推荐分两步执行非线性计算：
第一步，计算计算非磁性基态，产生WAVECAR和CHGCAR文件。
第二步，读入WAVECAR和CHGCAR文件，通过设置MAGMOM参数，提供初始的磁矩。
对于非线性设置，在MAGMOM这一行，每个离子必须设置三个值。
这三项分别对应每个离子在x,y,z方向的初始局域磁矩值。
MAGMOM=100010
这一行，给第一个原子赋予的初始磁矩值沿x方向，第二个原子的初始磁矩值沿y方向。
注意：
只有在ICHARG=2（即不读入之前CHGCAR的情况）或者CHGCAR文件中只包含电荷但是不包括磁密度数据的情况（即之前那一步进行了非磁的计算）下，才需要通过MAGMOM设定初始磁矩值。
LSORBIT-tagSupportedasofVASP.4.5.
【设置LSORBIT=.TRUE.表示计算自旋轨道耦合，并附带自动设置了LNONCOLLINEAR=.TRUE.】
LSORBIT=.TRUE.只能用于PAW赝势，不能用于超软赝势。
如果不考虑自选轨道耦合，则能量不依赖磁矩的方向，也就是说，旋转所有的磁矩以同一个角度，让它们拥有相等的能量。
不考虑自选轨道耦合的时候，不需要定义自旋量子化坐标。
开启自旋轨道耦合设置以下参数：
LSORBIT=.TRUE.
SAXIS=s_xs_ys_z（自旋量子化轴，默认值SAXIS=（0+,0,1））
GGA_COMPAT=.FALSE.!
应用球面截断能到梯度场
其中SAXIS默认=（0+,0,1）（0+表示沿x轴方向一个无穷小的正数）。
当需要计算亚meV能量尺度的微小能量差异（一般指磁各向异性计算的情况）时，需要设置GGA_COMPAT这个参数。
现在所有关于坐标轴（Sx,Sy,Sz）的磁矩都给出来了，我们采用VASP中给出关于这个坐标轴所有磁矩和自旋状量子读写惯例。
这包括INCAR文件中的MAGMOM行，OUTCAR和PROCAR文件中的总和局域磁矩，WAVECAR文件中的类自旋轨道，CHGCAR文件中的磁密度。
笛卡尔坐标系中的磁分量由以下等式得到：
其中，maxis是外部可见的磁矩值，此处的α是SAXIS矢量（sx,sy,sz）和笛卡尔坐标x轴的夹角，β是SAXIS矢量和笛卡尔坐标z轴的夹角,
以下等式得到逆变化：
不难看出，默认值（sx,sy,sz）=（0+,0,1），两个角度都是0，即β=0和α=0。
在这种情况下，内部转换简单地等于外部地转换：
，第二种重要的情况，是
和
，在这种情况下：
因此现在磁矩是平行于SAXIS矢量。
这样有两种方式去旋转自旋到任意方向，即通过改变初始的磁矩MAGMOM或改变SAXIS。
为了给计算赋予平行于一个选定的矢量（x,y,z）的初始磁矩，可以通过设定（假定是单原子原胞）：
MAGMOM=xyz!
局域磁矩xyz
SAXIS=001!
量子轴平行于z轴
或者
MAGMOM=00total_magnetic_moment!
局域磁矩平行于SAXIS
SAXIS=xyz!
量子轴平行于矢量（x,y,z）
两种设置都必须在相同能量的标准/辐射（原则、根源）场，但是要实现第二种方法，通常更加精确。
第二种方法，也允许读入之前存在的WAVECAR文件（由线性计算还是非线性计算产生的都可以），然后继续用一个不同的自旋方向计算。
当读入一个非线性WAVECAR文件，自旋假定平行于SAXIS（因此VASP将仅仅输出一个z轴方向的磁矩）。
推荐计算磁各项异性的步骤如下：
先做线性计算，得到一个WAVECAR和CHGCAR文件。
加入以下参数：
LSORBIT=.TRUE.
ICHARG=11!
非自洽计算,读入CHGCAR
LMAXMIX=4!
对于d电子元素设置LMAXMIX=4,f电子元素设置LMAXMIX=6
!
在线性计算中，需要设置LMAXMIX
SAXIS=xyz!
磁场的方向
NBANDS=2*线性计算能带数
GGA_COMPAT=.FALSE.!
在梯度场中应用球面截断能
VASP读入WAVECAR和CHGCAR文件，将自旋量子轴对齐SAXIS矢量，这意味着现在磁场平行于SAXIS矢量，执行非线性计算。
通过比较不同方向的能量，可以确定磁各向异性。
请记住，原则上，在VASP中一个完全地自洽计算（ICHARG=1）也是有可能的，但是这种情况将会允许自旋波函数从它们的初始值旋转到平行于SAXIS矢量，直到获得正确的基态，也就是，直到磁矩平行于易磁化轴。
实际操作中，这种旋转非常缓慢，直到自旋获得少量能量重新定位。
因此，如果收敛标准太精确，完全地自洽计算可以得到一个比较合理的结果（我们实验过的几种自洽计算都没有问题。
）
要非常小心对称性。
我们建议选择计算自旋轨道耦合时，完全关掉对称性（ISYM=0）。
通常会从一个自旋方向到另一个自旋方向k点的设置会发生改变，进而恶化转换的结果（如果k点改变WAVECAR将不会被正确地重新读取）。
GGA_COMPAT通常需要，应该被设置，因为磁各向异性能量通常需要精确到亚meV数量级。
当计算自旋轨道耦合，特别是磁各向异性时通常需要非常小心：
能量差异非常小，k点的收敛冗长而且缓慢，需要耗费大量的计算时间。
此外，这一特征--尽管长期存在于VASP中--在最新的版本中依然存在，你可以尝试频繁地升级发现这一点。
不敢保证，你的结果是有用的！
此处根据README文件做了一个小小的总结：
20.11.2003:
提出的GGA程序轻微的破坏了非正交体系晶胞的对称型。
球面截断能应用于梯度及互逆空间中的所有中间结果。
GGA引起的轻微的改变（通常每个原子0.1meV），却对磁各项异性很重要。
05.12.2003:
继续...现在VASP.4.6默认旧的行为GGA_COMPAT=.TRUE.，新的行为将可以通过在INACR中设置GGA_COMPAT=.FALSE.得到。
12.08.2003:
主要的错误出现在symmetry.F和paw.F：
非线性计算的对称性例程没有正确的执行。
如果你阅读了以上内容，就会意识到在VASP.4.6和VASP.5.2版本中进行非线性计算推荐设置GGA_COMPAT=.FALSE.，这样可以提升GGA计算的数值精度。
VASP:
Non-collinearcalculationsandspinorbitcoupling:
Spinors旋量wereincludedbyGeorgKresseintheVASPcode.Thecoderequiredforthetreatment处理ofnon-collinearmagneticstructureswaswrittenbyDavidHobbs,andspin-orbitcouplingwasimplemented实施、执行byOlivierLebacqandGeorgKresse.SpinorsareonlysupportedasofVASP.4.5.
Subsections：
分段、子章节、下一级栏目
LNONCOLLINEAR-tag
Supported支持asofVASP.4.5.
SettingLNONCOLLINEAR=.TRUE.intheINCARfileallowstoperformfullynon-collinearmagneticstructurecalculations.VASPiscapable有能力
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