Chap.2 计算小白硬学VASP —— 前期准备

¡Hola a todos!

今天正式进入本系列内容，首先介绍下如何配置pymatgen相关环境，本章如果能全程跟下来且最后配置成功，那么恭喜你，该系列的核心内容已经完成了50%。

首先你需要一台已经编译好VASP的个人工作站或者使用已经编译了VASP的超算中心；有头铁的大哥想用自己的笔记本电脑也行，也请提前准备好虚拟环境编译好VASP。

然后开始配置pymatgen相关环境，官网的安装教程已经相对详细了。但是考虑到本系列是“计算小白硬学VASP”，主打的就是我奶奶看了都会提交VASP任务，这里我就手把手，step by step 地走一遍配置过程。

后续操作均在Linux环境下进行，个人工作站请在工作站上面操作，超算中心请在账号家目录下进行。

安装Miniconda

Miniconda是一个开源的Python发行版本，它包含了conda、Python、pip等包管理工具，并且可以轻松安装、卸载、管理不同版本的Python环境。与Anaconda相比，Miniconda体量更小，安装速度更快，适合于个人用户、小型团队或学习目的（官网教程也推荐Miniconda，我信Prof.Ceder）。

官网下载Miniconda安装包

Linux_version 安装包

进入到安装包目录下bash命令安装

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bash Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh

验证Miniconda是否安装成功

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conda --version # 或conda -V

如果安装成功，会显示conda的版本号。
Linux_version conda版本

配置pymatgen环境

为pymatgen创建独立的运行环境

为什么要创建独立的运行环境？

首先，不同package的对python以及其他依赖的版本有要求，为了避免跟base的环境相冲突，最简单的做法就是新建一个环境；
其次，对于超算用户，尤其是多人共用一个账号，配置新的环境避免与其他用户的使用需求相冲突，同时也有效的保护自己配置的环境不受影响。
操作如下：
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conda create --name my_pymatgen python
此时可以查看当前conda环境列表：
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conda env list
出现下述环境列表，说明my_pymatgen环境新建成功，*号表示当前所使用的conda环境。

我们需要激活my_pymatgen环境来配置pymatgen，同时以后每次使用pymatgen都要记住激活my_pymatgen环境。

conda activate my_pymatgen
conda env list

此时可以看见已经激活my_pymatgen环境，*号变成了my_pymatgen。
Linux_version conda环境列表

安装pymatgen

直接通过conda命令安装pymatgen：

conda install -c conda-forge pymatgen

验证pymatgen安装成功

命令行输入：

conda list pymatgen

出现下述输出，说明pymatgen安装成功。
Linux_version pymatgen安装成功

别着急，还没完！！！距离完成只差最后一步了~~~~~~~

配置pymatgen势函数

最后我们需要配置一下势函数文件，首先你需要准备好VASP的势函数文件，由于版权问题，自行解决。一般势函数文件格式如下：

POT_PAW_PBE
├── Ac
│   ├── POTCAR
│   └── PSCTR
├── Ag
│   ├── POTCAR
│   └── PSCTR

上述初始势函数的路径记作<EXTRACTED_VASP_POTCAR>，然后再命令行中输入：

pmg config -p <EXTRACTED_VASP_POTCAR> <MY_PSP>

<MY_PSP>是你自定义配置pymatgen可以识别的势函数的路径，比如my_psp，然后会指定路径下生成一个my_psp文件夹，里面文件格式如下：

<MY_PSP>
├── POT_GGA_PAW_PBE
│   ├── POTCAR.Ac.gz
│   ├── POTCAR.Ag.gz
    ...

最后，需要把<MY_PSP>配置的pyamtgen环境变量中，这样才能在使用pymatgen时识别到自定义的势函数，命令行输入：

pmg config --add PMG_VASP_PSP_DIR <MY_PSP>

验证是否配置成功，可在根目录.config/.pmgrc.yaml文件中查看PMG_VASP_PSP_DIR配置项。

cat ~/.config/.pmgrc.yaml

出现如下信息，说明配置成功。
Linux_version pymatgen配置成功

VASP有许多不同的势函数，比如PBE，LDA等等，这里我们只配置了PBE的势函数，如果你需要其他势函数，请自行配置。配置方法与上述相同，只需替换<EXTRACTED_VASP_POTCAR>和<MY_PSP>即可。

pmg config -p /path/to/pseudos/potcar_PBE.54 /path/to/pseudos/pmg_potcars
pmg config -p /path/to/pseudos/potcar_LDA.54 /path/to/pseudos/pmg_potcars
pmg config --add PMG_VASP_PSP_DIR /path/to/pseudos/pmg_potcars

使用时注意指定势函数种类（后面会讲），或者直接把常用的势函数设置成默认选项，当然如果只添加了一种势函数，该步骤可以省略。

pmg config --add PMG_DEFAULT_FUNCTIONAL PBE_52

自此，前期准备工作基本已经完成，接下来就是正式进入实操阶段了，敬请期待！

¡Muchas gracias!

A&H