ICHARG 值 | 计算类型 | 功能描述 | 常用场景 | 关键注意事项 |
0 | 自洽 (SCF) | 默认行为。从 WAVECAR文件中的初始波函数计算电荷密度。 | 标准的自洽计算延续。 | 如果 WAVECAR文件无效或不存在,VASP 会自动将 ICHARG设置为 2。对于某些体系,这可能引起收敛问题。 |
1 | 自洽 (SCF) | 从 CHGCAR文件读取电荷密度,并根据原子位置的变化进行外推。 | 结构弛豫/分子动力学。当原子位置仅有微小变化时,此设置可以显著加速收敛。 | 对于包含 d 或 f 电子的体系(如过渡金属、稀土金属),必须设置 LMAXMIX(通常 d: 4, f: 6),否则可能导致能量不准确,尤其在 DFT+U 计算中。 |
2 | 自洽 (SCF) | 使用原子电荷密度的叠加作为初始电荷密度。 | 初始计算或没有可用 CHGCAR/WAVECAR文件时。 | 这是 ISTART=0(无输入文件)时的默认行为。是最简单的起点。 |
4 | 自洽 (SCF) | 从 POT文件读取势场。 | 有效势优化方法 (OEP) 计算。 | 专业性较强,需配合 LVTOT=.TRUE.使用。 |
5 | 自洽 (SCF) - 外部 | 外部电荷更新模式。在每一步 SCF 中,从外部文件 (GAMMA) 读取修正项来更新电荷占据。 | DFT+DMFT 等需要与外部代码进行电荷自洽耦合的计算。 | 非常专业的设置,主要用于与 TRIQS 等软件包结合进行动力学平均场理论计算。需要外部程序配合。 |
11 | 非自洽 (Non-SCF) | 从 CHGCAR文件读取固定的电荷密度,仅重新计算能带和态密度。 | 能带结构绘制、态密度 (DOS) 计算。 | 必须先完成一次完全的自洽计算(在布里渊区全域的 k 点网格上)以生成准确的 CHGCAR文件。强烈建议设置 LMAXMIX(s/p: 2, d: 4, f: 6)。 |
12 | 非自洽 (Non-SCF) | 使用原子电荷密度叠加作为固定的电荷密度进行计算。 | 基于 Harris-Foulkes 泛函的非自洽分子动力学或快速力/应力计算。 | 计算出的力和应力是有效的,但总能是近似的。强烈建议设置 LMAXMIX(s/p: 2, d: 4, f: 6)。 |
计算目标 | 输入文件 | 推荐 ICHARG 设置 | 补充说明 |
开始一个新计算 | 无 | 2 (默认) | 从原子电荷开始。 |
继续一个中断的自洽计算 | WAVECAR | 0 (默认) | 从之前的波函数继续。 |
进行结构弛豫或分子动力学 | CHGCAR, WAVECAR | 1 | 读取上一构型的电荷并外推,加速收敛。 |
计算能带或态密度 (DOS) | 自洽计算得到的 CHGCAR | 11 | 非自洽计算。确保 k 点路径/网格与自洽计算不同。 |
快速计算力或进行非自洽MD | 无 或 WAVECAR | 12 | 牺牲精度换取速度,结果需谨慎对待。 |
进行 DFT+DMFT 计算 | CHGCAR, WAVECAR | 5 | 需要与外部代码 (如 TRIQS) 耦合。 |
ICHARG是控制电荷密度初始化及其在SCF循环中行为的关键参数。
0, 1, 2, 4, 5 用于自洽计算,其中 1 是几何优化中加速收敛的实用技巧。
11 和 12 用于非自洽计算,是计算能带和DOS时必须设置的选项。使用非自洽计算时,务必正确设置 LMAXMIX以避免得到错误的结果。
https://vasp.at/wiki/ICHARG