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一、概述
vasp用“slab” 模型來模擬表面體系結構。
vasp計算表面的大概步驟是：
材料體性質的計算；表面模型的構造；表面結構的優化；表面性質的計算。
二、分步介紹
1、材料體性質計算：
本步是為了確定表面計算時所需的一些重要參數：ENCUT、SIGMA、晶格參數。
在計算前，要明確：何種PP；ENCUT；KPOINTS ;SIGMA;PREC;EX-CO，這其實是准備proper input files。
a. 何種PP
選擇的PP能使計算得到的單個原子能量值在1meV~10meV之間。
所求得的單原子能量（對稱性破缺時）可用來提高結合能的精度。
b. ENCUT
選擇的ENCUT應使得總能變化在0.001eV左右為宜。
注意：試探值最小為POTCAR中的ENMAX（多個時，取最大的），遞增間隔50；
另外，在進行變體積的結構優化時，最好保證ENCUT＝1.3ENMAX，以得到合理精度。
c. PREC
控制計算精度的最重要參數，決定了（未指定時）ENCUT、FFT網格、ROPT取值。
一般計算取NORMAL；當要提高Stress tensor計算精度時，HIGH 或ACCURATE，並手動設置ENCUT。
d. EDIFF ＆ EDIFFG
EDIFF 判斷電子結構部分自恰迭代時自恰與否，一般取默認值＝1E－4；
EDIFFG 控制離子部分馳豫
e. ISTART ＆ ICHARGE
ISTART = 1, ICHARG = 11：能帶結構、電子態密度計算時；
ISTART =0, ICHARG = 2：其余計算
ISTART = 1，ICHARG = 1（其他所有不改變）：斷點后續算設置
f. GGA & VOSKOWN
GGA＝91： Perdew -Wang 91；
GGA＝PE： Perdew-Burke-Ernzerhof
VOSKOWN＝1（ GGA＝91時）；VOSKOWN＝默認（其余情況）
g. ISIF
控制結構參數之優化。在對原胞進行變形狀或者體積的優化時，ENCUT要取大（比如1.3ENMAX或PREC＝HIGH）,以消除Pulay Stress導致的誤差。
h. ISMEAR & SIGMA
進行任何靜態計算時，且K點數目大於4，ISMEAR＝－5；
當原胞太大，導致K點數目小於4時，ISMEAR = 0，並且要設置一個SIGMA；
對絕緣體和半導體，不論是靜態計算還是結構優化，ISMEAR = -5；
對金屬體系，SMEAR=1和 2，並且設置一個SIGMA；
能帶結構計算，用默認值：ISMEAR＝1，SIGMA＝0.2；
一般來說，對於任何體系，任何計算，采用ISMEAR＝0，並選擇合適的SIGMA都會得到合理結果。
選擇的SIGMA應使得entropy T*S EENTRO 絕對值最小。K 點數目變化后，SIGMA需再優化。
i. RWIGS
一般取POTCAR中以A為單問的RWIGS值。
j. K points
選擇的K點應使得總能變化在0.001eV左右即可。
k. 一些重要的參數在默認下的值NSW =0，IBRION＝－1，ISIF＝2：靜態計算。
<二>
a. 體材料結合能修正。
在OUTCAR中energy without entropy之后的那個能量值，就是修正值
b. 結構參數優化。 簡單情況（沒有內部自由度如晶胞形狀、原子位置）：靜態計算，得出E～V關系，然后用Birch-Murnaghan狀態方程擬合。
復雜情況：
總思路是先“建立好房子”，再“放好桌子”。
先算一步結構優化（取ISIF＝5，只改變“房子”形貌，房間大小不變，家具不予考慮），接着算一步靜態自恰計算，從而得到某結構參數下的能量，如此循環得到E～V關系。用狀態方程擬合得到平衡體積。
在該體積下，重復1（取ISIF＝2,房子造好后，考慮的是如何放家具。此處一般是使得每個家具受力達到某中小即可認為達到穩定結構）、2兩步，便得到了所有的晶格參數值，如離子坐標。
c. VASP得到的總能即是結合能，不過還要減去前面得到的修正值。
d. 自恰的電荷密度
優化得到晶格參數后，再進行靜態的自恰計算，就得到了自恰的電荷密度。
此時的POSCAR為從優化晶格參數時可CONTCAR得到。
KPOINTS 不變
典型的INCAR設置是：
ENCUT = 250
ISTART = 0; ICHARG = 2
ISMEAR = -5
PREC = Accurate
計算完后，注意保存相關結果。
最后，進行面電荷密度分析。
e. 能帶結構計算
這是在自恰計算完成后的非自恰計算：
准備好產生K 點的syml文件；
用gk.x產生KPOINTS；
將前面靜態自恰得到的chg.tgz解壓縮；
設置INCAR，注意NBANDS
進行非自恰靜態計算。得到EIGENVAL文件。
修改syml，然后用pbnd.x把EIGENVAL轉換成bnd.dat 和 highk.dat 。再用origin畫圖。
f. 電子態密度
這也是在自恰完成后的非自恰靜態計算：
准備好K點，增加網絡；
准備好INCAR，注意RWIGS取值；
利用自恰得到的電荷密度，進行非自恰的靜態計算；
得到DOSCAR；
利用split_dos對DOSCAR進行分割。
2、slab模型的構造
構建slab模型的要素：體材料的晶格參數；表面特征（米勒指數、二維周期性）；真空層以及原子層厚度。
其中二維周期性的選擇，對於bared surface，應當取不同的值，以考察是不是有重構現象；而對於有缺陷的，則依據要考察的缺陷濃度選擇。
厚度的選取，是依據不同厚度對總能的影響來決定的。
3、表面體系的結構優化
在這個優化之前，還要對K－mesh進行優化。
表面體系的優化，主要是對原子位置進行優化，而對超原胞不再優化。一般采用的是Selective Dynamic。
這是在POSCAR中設置的。
怎樣確定該馳豫哪些原子？
一般是應該將表面的幾層放開，固定中間的幾層，可以只是放開表面的兩層，觀察層間距變化，如果固定的層之間還有較大的移位，說明弛豫的層數太少，需要增大弛豫的層數。
這樣繼續作下去。直到 層間距變化不大 。
再層間距變化不大的前提下，盡量減少層數，以節約時間。
即便是再固定的層內的原子在固定方向上的受很大的力，但是受限於 F 的限制，被強制的規定在某一層上。
4、表面體系性質的計算
在優化后的結構基礎之上就可以計算相關性質了。步驟與體材料性質計算一樣。
重要提示：
不論是體材料還是表面計算，在結構優化完后，應當繼續進行一下靜態計算以得到自恰的電荷密度，再進行后面的性質計算。結構優化完后所得的電荷密度文件不可用。