纯干货：解读输出文件 | VASP零基础实用教程

前面的教程对VASP计算的输入文件进行了细致讲解，包括各种计算的INCAR文件的关键参数设置注意事项，KPOINTS文件的k点选取原则，如何生成赝势文件以及对应元素赝势的选取规则。

VASP计算时，准备好输入文件并成功计算只是万里长征的第一步，我们想要的性质需要通过处理输出的计算结果才能够获得。VASP计算的结果输出的是一系列的文件，包括OUTCAR、CONTCAR、DOSCAR、EIGENVAL、CHGCAR、IBZKPT以及ELFCAR等文件，VASP计算结果都包含在这些文件里面。

其中OUTCAR是最主要的输出文件，包含了计算的参数和每一个循环步骤的输出结果及能量结果，还包括原子位置、力收敛标准、能量收敛、电荷、磁矩等信息。CONTCAR包含了结构优化后的原子位置信息，计算任务结束时都会生成CONTCAR，DOSCAR文件包含了体系的态密度，EIGENVAL是本征值文件，CHGCAR是电荷密度文件，WAVECAR是体系的波函数文件，IBZKPT文件包含了布里渊区的k点，ELFCAR是电子局域函数文件，可以用来分析原子之间的成键。下面分别介绍一下每个输出文件。

• OUTCAR

OUTCAR是VASP计算最主要的输出文件，通常通过OUTCAR来获取体系的能量信息，费米能级以及原子受力信息。体系的结合能主要是通过OUTCAR所包含的能量来计算获得。但是OUTCAR文件所含的能量信息包括free energy TOTEN和energy without entropy两项。如何选择两个能量值取决于计算时所设置的ISMEAR。

当ISMEAR设置为-5时，free energy TOTEN = energy without entropy，这时可以通过“grep ‘TOTEN’ OUTCAR”命令来获取能量数据。而当ISMEAR不等于-5时，free energy TOTEN 和 energywithout entropy不相等，这时计算结合能需要选取energywithout entropy对应的数值，通过“grep‘entropy=’ OUTCAR”命令来获取能量数据。同时，我们还可以通过“grep 'Fermi' OUTCAR”命令获取费米能级。

OUTCAR中的能量信息

• CONTCAR

在计算任务结束时，会生成CONTCAR文件，进行结构优化时，生成的CONTCAR文件包含了结构优化后的原子位置信息。在进行自洽、非自洽以及性质计算时，用“cp CONTCAR POSCAR”命令将CONTCAR文件替代POSCAR文件即可。

• DOSCAR

DOSCAR文件包含态密度和积分态密度，单位分别是状态数/eV和状态数。可以通过该文件绘制出态密度图，通过p4vasp可以实现DOS，PDOS图的处理与输出，具体的实现方法在后面的态密度计算部分进行细致讲解。

DOSCAR文件示例

• EIGENVAL

EIGENVAL文件是本征值文件，它里面给出的就是计算时所选定的各个k点的一系列能带的本征值。

EIGENVAL文件示例

• CHGCAR

CHGCAR文件是电荷密度文件，该文件的前几行给出的体系的晶格参数，与POSCAR中的内容基本相同，后面接着给出的三个整数分别是NGX, NGY, NGZ的值，表示在三个基矢方向上，对所计算的原胞进行分割，得到NGX * NGY * NGZ个点，所计算原胞中的电荷密度用以一个三维矩阵A(NGX, NGY, NGZ)的形式来体现。可以通过此文件分析得到电荷差分密度。

• IBZKPT

IBZKPT文件所含数据是不可约布里渊区的k点数。通过自动模式生成k点时可以用到IBZKPT文件，VASP会自动生成一个简约化后的k点矩阵，存于IBZKPT 文件中，我们可以直接复制里面的数据到KPOINTS文件来用。

• ELFCAR

ELFCAR文件的数据格式与CHGCAR文件相同。ELFCAR文件是电子局域函数文件，可以用来分析原子之间的成键。计算任务结束后，通过VESTA软件读取ELFCAR文件可以输出电子局域函数（ELF）图，据此分析原子间成键。按照定义，ELF的值在0到1之间，取上限值1表示电子完全局域化，而0值可能表示电子完全离域化（可能该处没有电子）而ELF=1/2这个中间值则表示该处电子形成了类似于电子气的电子对分布。

以上对一些常用的VASP输出文件进行介绍，其中涉及到的需要处理的详细细节没有过多讨论，留到后面具体计算实例时进行介绍，大家一定要多看VASP官网手册，VASP计算结果就是通过处理这些输出文件来得到的，只要理解了每个输出文件所包含的内容，就不难得到我们想要的结果。

参考资料：

侯柱峰老师手册

http://forum.hongcam.net/viewthr... &extra=page%3D2

VASP问世25年来，累计发表SCI论文超过90000篇，其中大量是实验与计算相结合的文章。其计算结果不仅可以验证实验结果，更能够预测实验结果甚至设计实验。
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