使用VNL和VASP进行NEB过渡态搜索计算

新版的VNL允许用户使用VASP进行Nudged Elastic Band (NEB) 计算，计算结束后可以在VNL中进行结果分析。初始的反应过渡路径猜测对NEB计算效率十分重要，VNL中实现了一种叫image-dependent pair potentials (IDPP)的方法[S. Smidstrup et al. “Improved initial guess for minimum energy path calculations” J. Chem. Phys. 140, 214106 (2014)]，这种方法与传统的线性内插方法生成的初始反应路径更为合理，可以成倍的节约结构优化计算时间。

在学习此教程之前，请参考在VNL中使用VASP进行计算一文，学习如何使用VNL进行基本的VASP计算和结果分析。

此教程与使用QuantumATK进行NEB计算的教程“铂在铂表面的扩散：NEB计算”操作流程类似，包含以下五步：

1. 从无到有创建结构体系；
2. 使用VASP优化反应路径两端的结构；
3. 构建初始NEB路径；
4. 设置VASP/NEB计算；
5. 使用VNL分析VASP输出结果。

本教程计算的体系与VASP教程类似，在VASP官方提供的教程里可以找到更多关于VASP输入参数和文件的信息。

注意：

• 本教程不提供VASP的详细讲解，QuantumWise和FermiTech也不提供VASP程序。在进行此类计算之前，用户需要从官方渠道获得VASP的使用权，并熟悉如何使用VASP程序。
• 要在VNL中使用VASP计算设置与分析功能，需要具有QuantumATKVASP功能的授权许可。如果LabFloor中的POSCAR图标呈灰色无法使用，说明正在使用的授权许可文件缺少相关的功能，请与我们联系。

请参考VNL教程“铂在铂表面的扩散：NEB计算”中的步骤创建初始和终点构型。

• 在主窗口中打开Tool>Custom Builder，在出现的窗口中打开Scripters>VASP Scripter;
• 将初始构型直接拖动到窗口里；
• 在Setup面板里选择“Structural Optimization”，根据需要修改其他参数；
• 点击“Save”保存INCAR、POSCAR、KPOINTS、POTCAR四个输入文件；
• 运行VASP得到结果文件

• 优化结束后VASP的输出文件可以在LabFloor中找到(如下图)；
• 将两个CONTCAR文件中的结构，拖放到Builder；
• 打开Builder>Nudged Elastic Band工具，将两个结构分别拖入初始和中间结构框中；
• 选择Bond Conserving方法（IDPP），设置最多7个NEB结构（含初始和最终结构）

关于如何使用NEB工具、如何修改NEB结构，参考教程“铂在铂表面的扩散：NEB计算”。

• 将NEB构型对象从Builder窗口中拖到VASP Scripter；
• 在当前目录下创建一个空目录，选择该目录；
• 计算任务类型只有NEB一个选项，有关参数可以根据需要修改；
• 设置结束之后点击“Save”将生成INCAR、KPOINTS、POTCAR和00、01、02、03、04、05、06等目录，每个目录下包含一个POSCAR文件，对应一个NEB结构；
• 运行VASP计算。

• VASP计算是在其他地方完成的，在计算结束后，将整个文件目录树拷贝回Project文件夹。每个结构对应的OUTCAR等文件都会出现在LabFloor中，可以用VNL进行各种分析。
• 本例中最终要的是Movie Tool，该工具可以显示整个反应过程的能垒，并且显示每个反应路径上点对应的结构。只需要选中INCAR文件下地NEB对象，点击Movie Tool即可。

要记得将初始和终点结构的OUTCAR分别拷贝到00和06两个文件夹下。

1. S. Smidstrup et al. “Improved initial guess for minimum energy path calculations” J. Chem. Phys. 140, 214106 (2014)
2. Collective jumps of a Pt adatom on fcc-Pt (001): Nudged Elastic Band Calculation
3. www.vasp.at