计算化学公社

标题: 求助：周期性较差的晶体如何切面 [打印本页]

作者
Author: guyingbing 时间: 2021-3-19 12:21
标题: 求助：周期性较差的晶体如何切面
各位老师好，我是初学VASP的新手。我的老板安排给我一个晶体结构是氧化物，晶胞很大，而且周期性很差，此外这个晶体还有磁性，是层间反铁磁结构。现在我在切面过程中遇到一个问题，由于晶体结构的周期性很差，所以导致我切面切得比较厚，一共切了8层原子，但是还是不能重复3个周期。老师告诉我说切面切6层原子就足够了，我是不是应该切6层原子呢？如果切6层原子的话，可能连重复一个周期都没有。此外，我现在切了8层原子，2x2扩胞，现在我进行他的slab模型的结构优化，我发现计算一个电子步需要80秒的时间，体系一共有100个原子。这还是没有放吸附原子的结果，如果放上吸附原子，速度只会更慢。有没有什么比较好的办法呢？图1，2，3分别是氧化物的晶体结构（红色是氧原子，蓝色是锰原子，天蓝色是钼原子），现在使用的slab模型和切6层原子的slab模型。各位老师们能不能说说大家的意见，选用那个slab模型比较好？

作者
Author: 卡开发发 时间: 2021-3-19 13:42
1、还是尽可能保证一个周期，否则可能没办法正确复现物质的性质（比如过多的悬键可能会导致不合理的活性、磁矩等）。
2、平面波方法一个电子步80秒左右还是比较正常的，毕竟标度摆在那，可以做一下收敛性测试看看有没有可能在保证精度合理的情况下适当降低精度以及真空层。

作者
Author: sobereva 时间: 2021-3-19 18:49
这种体系CP2K做的话，用像样基组在像样的双路服务器里做一轮SCF撑死超不过10秒钟，能省一个数量级时间

作者
Author: guyingbing 时间: 2021-3-19 20:44

卡开发发发表于 2021-3-19 13:42
1、还是尽可能保证一个周期，否则可能没办法正确复现物质的性质（比如过多的悬键可能会导致不合理的活性、 ...

我从今天起拼了命也要学会CP2K

作者
Author: 卡开发发 时间: 2021-3-19 21:15

guyingbing 发表于 2021-3-19 20:44
我从今天起拼了命也要学会CP2K

有磁性体系大可一试

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-3-20 02:25

卡开发发发表于 2021-3-19 21:15
有磁性体系大可一试

cp2k算磁性体系可能会死人吧

作者
Author: Penson 时间: 2021-3-21 21:32

喵星大佬发表于 2021-3-20 02:25
cp2k算磁性体系可能会死人吧

cp2k磁性得自己设定，软件没法帮忙帮忙找合适的吧？

作者
Author: 卡开发发 时间: 2021-3-21 22:51

Penson 发表于 2021-3-21 21:32
cp2k磁性得自己设定，软件没法帮忙帮忙找合适的吧？

几乎没有同类软件能帮忙找合适的磁序

。

作者
Author: sobereva 时间: 2021-3-22 07:35

喵星大佬发表于 2021-3-20 02:25
cp2k算磁性体系可能会死人吧

不复杂，&KIND里设个MAGNETIZATION指定初猜中此类原子alpha减beta电子数（或者在&BS里指定初猜的原子电子组态），MULTIPLICITY设成实际整体自旋多重度即可，并无困难，速度也很快。若真碰上很复杂的体系，可能需要写脚本将各相关原子的MAGNETIZATION设置做个排列组合。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2021-3-22 09:21
1、固体计算当中，涉及到有磁性的体系，对原子磁矩进行初始猜测是必须进行的，这应该作为基本常识。不同的程序对开启自旋极化的情况有一套默认的规则来确定原子初始磁矩，但这种默认的方式并不一定合理，有些体系可能多种磁序都是能算出来，但并尽然是我们需要的结果。当然，很复杂的体系甚至可能磁序的排列并不是随便猜几次就能得到，这种情况建议慎重一些，有些体系可能磁性对结构会比较敏感。

2、GTO的基组本身处理PBC稳定性上就要稍差一些（有专门讨论基组方面的文献），如果基组本身还要弥散一些稳定性就要更差一些，这个和长程上的截断的处理方式有一定的关系，所以同样等级的基组GTO会出现难收敛的情况也并不意外。

3、赝势和基组的问题不要小看，如果审稿人真的针对数据询问轻则补算单点重则全部重来，delta test的数据当然只是参考但总比没参考要来得强。

4、窄带的情况可能对k依赖会很大，k不充分的情况还做固定占据的处理可能会得到完全不正确的结果。

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-3-22 19:02

卡开发发发表于 2021-3-22 09:21
1、固体计算当中，涉及到有磁性的体系，对原子磁矩进行初始猜测是必须进行的，这应该作为基本常识。不同的 ...

GTO基处理PBC稳定性差是特指GTO还是包括STO，NAO在内的所有原子中心基

作者
Author: Penson 时间: 2021-3-22 19:21

卡开发发发表于 2021-3-21 22:51
几乎没有同类软件能帮忙找合适的磁序。

嗯嗯，cp2k和vasp应该都有各自的规则吧？

作者
Author: 卡开发发 时间: 2021-3-22 19:25

Penson 发表于 2021-3-22 19:21
嗯嗯，cp2k和vasp应该都有各自的规则吧？

对。同类程序都是相同规则。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2021-3-22 19:31

喵星大佬发表于 2021-3-22 19:02
GTO基处理PBC稳定性差是特指GTO还是包括STO，NAO在内的所有原子中心基

具体取决于积分的形式。在real space下的基函数进行积分需要对不同的周期R求和，但这个求和在数值上的处理是有限的，这种截断可能就会导致数值上一定程度的不稳定。数值基组本身有截断可以严格避免这个问题，当然也可以通过类似于Ewald的形式去做。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2021-3-23 06:32

Penson 发表于 2021-3-22 19:21
嗯嗯，cp2k和vasp应该都有各自的规则吧？

我指的是都尽可能手工制定磁矩。如果指的是磁矩初始猜测的值，不同程序可能会不同，但这种差异需要看手册，vasp全按照1猜，也有程序按0猜的。

作者
Author: jiangning198511 时间: 2021-3-23 09:07

卡开发发发表于 2021-3-23 06:32
我指的是都尽可能手工制定磁矩。如果指的是磁矩初始猜测的值，不同程序可能会不同，但这种差异需要看手册 ...

卡卡大佬，在VASP中自旋极化计算中程序可以自动优化到一个自旋状态，当然也可以指定自旋，但可能不是基态。这种自旋优化的算法是如何实现的我一直没有理解，能否详细解答一下

作者
Author: 卡开发发 时间: 2021-3-23 09:16

jiangning198511 发表于 2021-3-23 09:07
卡卡大佬，在VASP中自旋极化计算中程序可以自动优化到一个自旋状态，当然也可以指定自旋，但可能不是基态 ...

也疑惑这个问题，不过找了诸多资料我不是很明确具体的算法，有时间拆解某个程序看看再一块讨论。不过从程序设计来说，这些程序可能是把密度和自旋密度分开放而不是alpha和beta电子密度，应该是有些说法。

作者
Author: jiangning198511 时间: 2021-3-23 09:59

卡开发发发表于 2021-3-23 09:16
也疑惑这个问题，不过找了诸多资料我不是很明确具体的算法，有时间拆解某个程序看看再一块讨论。不过从程 ...

以前想研究一下VASP是如何实现的，看了看代码没搞明白

作者
Author: 卡开发发 时间: 2021-3-23 10:15

jiangning198511 发表于 2021-3-23 09:59
以前想研究一下VASP是如何实现的，看了看代码没搞明白

那好啊，我抽空研究下，到时候欢迎一块讨论。

作者
Author: ghifi37 时间: 2021-3-24 09:51
对于复杂的体系，量化软件里也应该要有寻找能量最低自旋多重度的算法

作者
Author: biogon 时间: 2021-4-5 02:35
本帖最后由 biogon 于 2021-4-5 02:42 编辑

ghifi37 发表于 2021-3-24 09:51
对于复杂的体系，量化软件里也应该要有寻找能量最低自旋多重度的算法

比较电子能量就能解决的问题，问题在于如何搞准这个东西，涉及到不黑箱的多参考实际上问题很多

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