参数名 (Tag) | 类型 | 默认值 (Default) | 功能描述 |
NELMDL | 整数 (integer) | -12 (若 ISIF≥ 3 且 IBRION≠ 8, 则为 -8) | 设置在电子自洽循环(SCF)开始前,进行的非自洽(不更新电荷密度)电子步的最大数量。 |
NELMDL 值 | 物理意义 | 行为 | 适用场景 | 注意事项 |
负数 (如 -12) | 使用预测的初始电荷密度 | 执行 \|NELMDL\|步非自洽计算,使用一种预测-校正器方案来生成一个比初始原子电荷密度更好的起始哈密顿量。 | 绝大多数情况。这是VASP的默认和推荐行为,能显著改善初始猜测,加速后续SCF收敛。 | 默认值 -12或 -8是经过优化的,通常无需修改。 |
-1 | 单次预测步 | 只进行1次非自洽预测步。 | 快速测试,或当默认预测方案对某些特定体系效果不佳时尝试。 | 可能不如默认的多次预测步稳健。 |
0 | 禁用预测步 | 直接开始自洽循环,使用非常初步的初始哈密顿量(通常是原子电荷密度叠加)。 | 需要严格从头开始的测试,或诊断收敛问题是否源于预测步。 | 通常不推荐。这通常会导致后续SCF收敛所需的步数大大增加,反而更慢。 |
正数 (如 6) | 使用原子电荷密度 | 进行 NELMDL步非自洽计算,但始终使用最初的原子电荷密度,不进行预测更新。 | 特殊情况下用于测试或调试,或当预测方案完全失败时。 | 极少使用。效率通常低于负值设置。 |
方面 | 说明 |
核心目的 | 提供一个质量更高的初始哈密顿量,从而减少整个SCF过程的总迭代次数,加速收敛。可以理解为在“真正”开始计算前,先花少量步数“预热”一下体系。 |
与ISTART/ICHARG的关系 | 如果你从 WAVECAR或 CHGCAR文件重启计算(ISTART>0或 ICHARG=1),NELMDL通常会被覆盖或忽略,因为此时已经有了一个很好的初始猜测。 |
杂化泛函计算 | 对于杂化泛函(HF-type)计算,从 VASP.6.3 开始,默认值变为 -8,并且通常需要更多这样的步数来稳定初始环境。 |
离子弛豫/分子动力学 | 在离子弛豫(IBRION> 0)或分子动力学(IBRION= 0)中,如果离子移动很小,预测器效果很好。如果离子移动非常大(如初始结构很差),可能需要设置 NELMDL = -1甚至 0,并在最初几步使用更稳健的算法(如 ALGO = Normal)。 |
阻尼动力学算法 | 当使用 ALGO = Damped时,官方建议在弛豫计算中设置 NELMDL = 1或 2,以提供更稳定的初始条件。 |
计算场景 | 推荐操作 |
标准DFT计算 | 不设置NELMDL,使用默认值(通常是-12)。这是最快、最稳健的选择。 |
计算收敛困难 | 首先检查并调整 ALGO, AMIX, BMIX等参数。如果问题依然存在,可以尝试将 NELMDL设为 -1。 |
进行结构弛豫 | 保持默认。如果最初几步收敛特别困难,可以考虑设置为 NELMDL = -1。 |
使用杂化泛函 | 保持默认(VASP.6.3+ 为 -8)。如果初始振荡剧烈,可以尝试略微增加其绝对值(如 NELMDL = -15)。 |
需要绝对初始猜测 | 设置 NELMDL = 0(但预计总计算时间会增加)。 |
https://vasp.at/wiki/NELMDL