Workflow VASP dari Nol: Menyiapkan Folder hingga Analisis Elektronik

Banyak pengguna baru VASP mengira kesulitan utama ada pada tag di INCAR. Padahal, masalah paling sering justru muncul sebelum VASP dijalankan: workflow yang lompat-lompat dan struktur folder yang berantakan.

Artikel ini membahas workflow VASP yang benar dan disiplin, dimulai dari menyiapkan folder kerja, hingga tahap analisis elektronik seperti DOS dan band structure.

Gambaran Besar Workflow VASP

Secara umum, workflow VASP yang sehat selalu berurutan:

Struktur awal → Relaksasi → SCF statik → Analisis (DOS / Band)

Rule of thumb utama: Jangan pernah menghitung properti elektronik dari struktur yang belum direlaksasi.

Agar alur ini jelas dan aman, setiap tahap sebaiknya dipisahkan dalam folder berbeda.

Tahap 0 — Menyiapkan Struktur Folder

Sebelum menulis satu baris INCAR, hal pertama yang perlu dilakukan adalah menata folder kerja.

Prinsip dasar

Satu folder = satu tujuan perhitungan

Struktur folder minimal yang direkomendasikan:

project_name/
├── 00_structure
├── 01_relax
├── 02_scf
├── 03_dos
└── 04_band

Angka di depan folder memaksa urutan workflow dan mengurangi risiko salah tahap.

Folder 00_structure — Struktur Awal (Belum Dihitung)

Folder ini berisi struktur awal saja, biasanya hasil:

• database kristal
• builder molekul
• hasil optimasi metode lain

Contoh isi:

00_structure/
└── POSCAR

Rule of thumb

• Jangan jalankan VASP di sini
• Anggap folder ini sebagai read-only
• Jika struktur diubah, buat versi baru

Tahap 1 — Relaksasi Struktur (01_relax)

Relaksasi bertujuan mencari geometri energi minimum dengan menghilangkan gaya sisa.

Isi folder:

01_relax/
├── POSCAR    ← dari 00_structure
├── POTCAR
├── INCAR
└── KPOINTS

Prinsip penting relaksasi

• Fokus pada gaya, bukan energi total
• KPOINTS cukup, tidak perlu rapat
• Relaksasi harus benar-benar konvergen

Output paling penting:

CONTCAR

Rule emas: CONTCAR adalah struktur baru yang “benar”. POSCAR awal tidak boleh dipakai lagi untuk tahap berikutnya.

Tahap 2 — SCF Statik (02_scf)

Tahap ini menghitung energi total dan densitas muatan final tanpa mengubah struktur.

Isi folder:

02_scf/
├── POSCAR    ← copy dari 01_relax/CONTCAR
├── POTCAR
├── INCAR
└── KPOINTS

Ciri khas SCF statik:

• NSW = 0
• Struktur tetap
• KPOINTS lebih rapat dari relaksasi

Output penting:

• CHGCAR
• WAVECAR

Dua file ini menjadi fondasi analisis elektronik.

Tahap 3 — Density of States (03_dos)

DOS digunakan untuk melihat distribusi keadaan elektronik dan band gap.

Isi folder:

03_dos/
├── POSCAR    ← dari 02_scf
├── POTCAR
├── INCAR
├── KPOINTS
├── CHGCAR    ← dari 02_scf
└── WAVECAR   ← opsional

Rule of thumb DOS

• Jangan update densitas (non-SCF)
• Gunakan densitas dari SCF
• KPOINTS biasanya lebih rapat dari SCF

Folder 04_band — Band Structure

Folder ini khusus visualisasi band.

Isi minimal:

04_band/
├── POSCAR    ← dari 02_scf
├── POTCAR
├── INCAR
├── KPOINTS   ← line-mode
├── CHGCAR    ← dari 02_scf
└── WAVECAR

Rule of thumb band

• Jangan lakukan SCF di sini
• Gunakan ICHARG = 11
• KPOINTS line-mode
• Jalur k harus sesuai simetri struktur

Hubungan Antar Tahap (Alur Data)

POSCAR awal
   ↓
01_relax → CONTCAR
   ↓
02_scf   → CHGCAR + WAVECAR
   ↓
03_dos / 04_band

Setiap tahap mengunci hasil tahap sebelumnya. Melompati satu tahap hampir selalu menghasilkan analisis yang salah.

Kesalahan Workflow yang Paling Umum

• Langsung menghitung band structure dari struktur awal
• Menggunakan KPOINTS line-mode untuk SCF
• Menghitung DOS dari densitas relaksasi
• Mencampur semua perhitungan dalam satu folder
• Menghitung bands tidak menggunakan KPOINTS line-mode

Sebagian besar hasil “aneh” di VASP bukan karena DFT-nya salah, tetapi karena workflow yang tidak disiplin.