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在NUS学VASP_Chapter_1_准备工作与前言
1. 写在最前面
在接触了VASP这个第一性原理计算软件包一年多以后,感觉渐渐入门,期间各种小白问题,排错排bug痛苦经历,自有一段崎岖坎坷。感谢大师兄强哥以及他的教程 Learn VASP the hard way (LVTHW),这个教程可以说是,目前网上流传的各种教程中,最实用的教程了,而且错误少,内容持续更新,还有大师兄建立的互助Q群可谓是很强大,里面各种牛人大佬带你飞,各种老司机带你开车,在群里提问,很多问题都可以得到解决。在这里分享一下大师兄科研网:
至于上面提到的互助群,也在大师兄科研网里有群号,我就不在这里重复写了。不过由于大师兄的教程太过于强大和详细,我这个VASP经验系列可能就显得漏洞百出,甚至于班门弄斧,所以如果有什么不足之处,还望各位大佬不吝赐教。为了和大师兄教程有一定不同,避免大家重复学习同样的知识,所以本文主要结合自己所看所学,写一些不同于大师兄教程的经验心得,或写一些在新加坡国大能够使用到的超算资源相关的小窍门。当然很多知识点难免出现重复,不过鉴于我和强哥的友好关系,他应该不会锤我。
2. 学习资料
既然是用VASP做密度泛函计算,那自然是要有一定的基础知识储备,否则就算是学会了,那也只能算是一个合格的软件使用者,这就是一个误区,太注重应用了。不过也有另一个误区,觉得自己理论基础不够,非要等完全掌握了量子力学+泛函分析+线性代数......等等之后才能开始做计算。那么等你开始做计算,隔壁组的师弟PhD都毕业了。所以我建议,做计算要边学理论知识,边上机操作,理论应用两手抓两手硬。这一点我是很同意Sob老师(Sobereva,国内量化计算的大牛)的看法:http://bbs.keinsci.com/thread-4447-1-1.html。下面推荐一写学习资源,希望对大家有帮助。
2.1 VASP官方手册:
https://cms.mpi.univie.ac.at/wiki/index.php/The_VASP_Manual
官方手册的重要性不言而喻,你所碰到的99%的问题都可以在里面找到答案。
2.2 大师兄科研网 www.bigbrosci.com/ 这个应该不用多说了
2.3 推荐一个《量化砖头》,网上搜一下,PDF版,2007年写的,前面两部分介绍了DFT相关的理论知识,后面是VASP软件使用的教程,我很喜欢前面两部分,基础知识薄弱的同学可以好好看一眼。
2.4 Density functional theory: A practical introduction, by David Sholl,这个书是大师兄推荐的,比较偏VASP应用,对于解决实际问题很有帮助,强烈推荐。
下面推荐几个补基础知识的课本:
2.4 Physical Chemistry: A Molecular Approach By (author) Donald A. McQuarrie
这本教材是我觉得适合化学背景同学看的书,从氢原子波函数求解,一路到变分、微扰、群论,虽然没有讲到DFT,但是一些基础知识里面都有涵盖。
2.5 Molecular Quantum Mechanics By Peter Atkins。这本书偏分子系统。
2.6 Introduction to solid state physics By Charles Kittel。VASP计算可能更偏向于固体计算,所以态密度,能带理论等等概念,都需要知道一些,还有晶体和空间群的一些基础知识。基泰尔这本固体物理对于我来说已经够用了。
2.7 Quantum Chemistry By Ira N. Levine。其实和Atkins的内容脉络大致相同。
我相信大多数同学和我一样,没有那么大精力仔仔细细把上面的书都好好看一遍,因为时间有限。不过只是脉络和重点的几章(基本就是每本书的前几章)至少也要弄懂吧。其实看这些书比看文献还是轻松多了的。
3. 编程
很多人觉得一定要会编程才能做计算。但我觉得吧,也并非如此。初学者不会编程,照样可以上手。但是有一点我们绕不开,那就是使用Linux系统,我之前只用过Windows系统,所以刚开始很不习惯。为啥一定要用Linux?因为这些个计算软件包都是Linux上运行的啊,即使你使用超算,在Windows系统下用Putty进行连接对话,基本的Linux命令还是要会的,至少几年后熟练使用了ls cd cp rm 等语句,不会被别人忽悠rm -rf /*。当你熟练使用Linux系统,那么bash脚本的写作也没有那么难的了。
关于Linux系统,大家看一看鸟哥的Linux私房菜就很有帮助。遇到需要的命令,那就网上搜一搜,现学现用。私以为计算化学的同学最应该具备的能力就是自学。
如果想从菜鸟进阶成为计算化学大神,那么写代码的能力是不可或缺的。最流行的莫过于Python了,这个Learn Python the hard way啥的,我想大家比我都懂。还有很多大神用Fortran写后处理包,例如vaspkit,我只想说,大家有兴趣可以自学,这个我真不会教,我自己也不会啊(vaspkit是一个很强大的VASP后处理工具,已经帮助大家准备输入文件等等,后面我也会有介绍)。
4. 本文的目的
其实我这个系列的定位是学习笔记,就是我学习VASP中的心得体会,其中难免有一些错误知识,希望大家带着批判的眼光来看这个系列笔记。
本文面向的群体,就是像我一样,化学背景的同学们。我本人数理基础弱,刚开始也不会编程,也不懂物理,一点一点学,一点一点练,从网上找资料,向论坛大神求助。希望这个学习笔记系列可以帮到新手上路做计算的同学们。
最后,希望我们互帮互助,共同进步。
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