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标题: 求助：cp2k优化Ni（111）面scf不收敛问题 [打印本页]

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Author: 时光的邂逅 时间: 2022-2-22 20:54
标题: 求助：cp2k优化Ni（111）面scf不收敛问题
本帖最后由时光的邂逅于 2022-2-22 20:59 编辑

最近在使用cp2k计算Ni（111）面吸附Cl离子的吸附能时，在结构优化Ni（111）面时scf收敛一直震荡，一直不收敛，应该是有些参数没有设置对，以下是我的输入文件，望各位老师不吝赐教！！！

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Author: Eudaimonia 时间: 2022-2-23 09:30
1.晶胞这么小要加k点，从222到555试试
2.再确定几何结构是否合理，有的时候初始几何结构不合理，多跑几圈几何优化后可能就收敛了

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Author: 时光的邂逅 时间: 2022-2-23 09:55

Eudaimonia 发表于 2022-2-23 09:30
1.晶胞这么小要加k点，从222到555试试
2.再确定几何结构是否合理，有的时候初始几何结构不合理，多跑几圈 ...

谢谢老师的回答！但是我还是有以下问题：
1.对于加k点这个我也有考虑，但是我编译的cp2k只要加k点就报错（可能编译出来有点啥问题），所以我直接没考虑k点，另外请问这个k点对它的scf迭代收敛速度有很大影响吗？
2.这个几何结构我是用MS切面的，然后计算的，另外我这不知道为什么直接第一步scf就开始震荡，根本不能进行接下的几何优化，
3.我感觉是Ni是带有磁性的金属，所以是不是要设置啥磁矩和自旋多重啥的，感觉是这一块没有设置对，所以会一直scf震荡

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Author: wolfli369 时间: 2022-2-23 10:18
没有看到xyz文件，换成CG利用最后一步的J结构文件再优化一下，还可将周期性改成XY

作者
Author: 丁越 时间: 2022-2-23 10:44
本帖最后由丁越于 2022-2-23 10:48 编辑

输入文件里空轨道数目太多了，设置50即可
增大NBROYDEN 至16，减小ALPHA 至0.2，这样应该能收敛了
另外Multiwfn生成输入文件参数都是合理的，没必要做很大改动

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Author: Eudaimonia 时间: 2022-2-23 10:54

时光的邂逅发表于 2022-2-23 09:55
谢谢老师的回答！但是我还是有以下问题：
1.对于加k点这个我也有考虑，但是我编译的cp2k只要加k点就报错 ...

1.最好还是考虑k点或者倍增表面，其次修正一下，没注意到你已经设置了真空层，z方向k点使用1即可
2.这个原因不好确定，目前主要问题是k点
3.你的输入文件已经带磁性了（Ni的磁矩设定为3）

作者
Author: ChemG 时间: 2022-2-23 10:57
这种涉及到过渡金属的体系，还应该打开自旋极化吧，设置不同原子的初始磁矩，让其自动收敛。就像计算铁磁性和反铁磁性的铁晶体一样。方式可以参考 http://bbs.keinsci.com/thread-23296-1-1.html

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Author: 丁越 时间: 2022-2-23 11:14
本帖最后由丁越于 2022-2-23 11:43 编辑

ChemG 发表于 2022-2-23 10:57
这种涉及到过渡金属的体系，还应该打开自旋极化吧，设置不同原子的初始磁矩，让其自动收敛。就像计算铁磁性 ...

本来就得开启UKS。楼上说的不收敛就是NBROYDEN和ALPHA设置的不恰当，这是刚算了一个Ni的晶胞

作者
Author: 时光的邂逅 时间: 2022-2-23 11:35

丁越发表于 2022-2-23 10:44
输入文件里空轨道数目太多了，设置50即可
增大NBROYDEN 至16，减小ALPHA 至0.2，这样应该能收敛了
另外Mu ...

谢谢老师，我试试

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Author: 时光的邂逅 时间: 2022-2-23 14:49
本帖最后由时光的邂逅于 2022-2-23 14:59 编辑

丁越发表于 2022-2-23 11:14
本来就得开启UKS。楼上说的不收敛就是NBROYDEN和ALPHA设置的不恰当，这是刚算了一个Ni的晶胞

根据老师您说的参数改了之后，发现scf依然不收敛，下降趋势缓慢，

作者
Author: 丁越 时间: 2022-2-24 14:10
本帖最后由丁越于 2022-2-28 20:25 编辑

时光的邂逅发表于 2022-2-23 14:49
根据老师您说的参数改了之后，发现scf依然不收敛，下降趋势缓慢，

你得继续改小才行，另外你的结构不合理，用Gamma点计算你的晶胞太小了，而且还是d区金属，需要提前测试一下。虽然最终SCF收敛了，但是你看磁矩有点偏小啊，同样我用QE测试了一下，最终的每个Ni原子上的磁矩和MP提供的数据就比较接近。PS：之前QE文件的晶胞大小弄错了，重新算了更正了一下

作者
Author: 时光的邂逅 时间: 2022-2-24 19:11

丁越发表于 2022-2-24 14:10
你得继续改小才行，另外你的结构不合理，用Gamma点计算你的晶胞太小了，而且还是d区金属，需要提前测试一 ...

太感谢老师了，，，我再试试测试一下k点，

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Author: 卡开发发 时间: 2022-2-24 19:50

丁越发表于 2022-2-24 14:10
你得继续改小才行，另外你的结构不合理，用Gamma点计算你的晶胞太小了，而且还是d区金属，需要提前测试一 ...

试试看给个大一些的MULTIPLICITY或者适当放大一些RELAX_MULTIPLICITY呢？

作者
Author: 丁越 时间: 2022-2-24 20:06
本帖最后由丁越于 2022-2-24 20:08 编辑

卡开发发发表于 2022-2-24 19:50
试试看给个大一些的MULTIPLICITY或者适当放大一些RELAX_MULTIPLICITY呢？

好的老师，我去试试看

作者
Author: 丁越 时间: 2022-2-24 21:23

卡开发发发表于 2022-2-24 19:50
试试看给个大一些的MULTIPLICITY或者适当放大一些RELAX_MULTIPLICITY呢？

之前看到sob老师说结合smear时默认不会保持alpha和beta电子数的差值，设置自旋多重度没有意义了

尝试了RELAX_MULTIPLICITY=0.9、0.1，MULTIPLICITY=7，磁矩和之前的类似，还是很小，不知道这是啥缘故

作者
Author: 卡开发发 时间: 2022-2-24 22:16

丁越发表于 2022-2-24 21:23
之前看到sob老师说结合smear时默认不会保持alpha和beta电子数的差值，设置自旋多重度没有意义了

尝试 ...

可能还不够大，这个多重度指的是per cell的，MULTIPLICITY=2*Natoms+1试试。

作者
Author: 丁越 时间: 2022-2-25 16:40
本帖最后由丁越于 2022-2-25 16:42 编辑

卡开发发发表于 2022-2-24 22:16
可能还不够大，这个多重度指的是per cell的，MULTIPLICITY=2*Natoms+1试试。

卡开发发老师，增大到这个值后SCF整不收敛啊，delta_E change 在10^-2到0之间跳跃。我去Google group上搜了一下，有一个邮件就是问NI111表面优化不收敛，给的建议也是减小ALPHA值。现在我也不知道怎么搞了

作者
Author: 卡开发发 时间: 2022-2-25 16:43
本帖最后由卡开发发于 2022-2-25 16:54 编辑

丁越发表于 2022-2-25 16:40
卡开发发老师，增大到这个值后SCF整不收敛啊，delta_E change 在10^-2到0之间跳跃。我去Google group上搜 ...

是应该调整alpha值，必要的情况也可以去调整下beta（虽然我个人经验绝大部分情况不需要）。

作者
Author: bblovelp 时间: 2022-3-13 11:48
您好，请问下你的Ni(111)几何优化收敛了吗？

作者
Author: 时光的邂逅 时间: 2022-3-15 00:41

bblovelp 发表于 2022-3-13 11:48
您好，请问下你的Ni(111)几何优化收敛了吗？

没有呢，我放弃了，用qe算了

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Author: jiangning198511 时间: 2022-3-15 09:21

时光的邂逅发表于 2022-3-15 00:41
没有呢，我放弃了，用qe算了

楼主 qe收敛效果如何？

作者
Author: Eudaimonia 时间: 2022-3-15 15:38
本帖最后由 Eudaimonia 于 2022-3-15 15:39 编辑

搞不懂为什么给了建议根本不听

我用你的cif使用multiwfn重新生成inp文件，设置XY方向周期性，k点设置为331，打开smearing，cp2k版本8.2
之后手动修改inp文件，CUTOFF 600，REL_CUTOFF 55和你输入文件精度保持一致，修改ALPHA = 0.2 NBROYDEN =16 smearing设置为 50 50，Ni磁矩设置为3
根据卡开发发老师的建议MULTIPLICITY 设置为73(体系36个Ni)
尝试了k点为331,551，均收敛，331还测试了MULTIPLICITY 3情况下的SCF收敛情况，与73的情况下基本一致！
k点为111时128步SCF后无法收敛但存在收敛趋势，根据我之前的测试 [url=加速SCF收敛可以尝试的一些手段 http://bbs.keinsci.com/forum.php ... 27630&fromuid=26742 (出处: 计算化学公社)]加速SCF收敛可以尝试的一些手段[/url] 修改NBROYDEN =24 ALPHA = 0.05 经过35步SCF后也收敛

作者
Author: 时光的邂逅 时间: 2022-3-16 23:51

Eudaimonia 发表于 2022-3-15 15:38
搞不懂为什么给了建议根本不听

我用你的cif使用multiwfn重新生成inp文件，设置XY方向周期性，k点设置为3 ...

非常感谢老师的热心解答，这里可能要跟老师您道个歉，当时我尝试过老师您给的建议，但是由于我电脑中安装的cp2k有点问题，只要一加k点就报错，所以只能用111算，然后scf一直不收敛，因此后面就没有用331，551做测试。然后当时这个计算，导师又催的比较急，所以就换了qe算。真心感觉自己有点对不起老师您的热心解答，希望老师您给的建议能为以后遇到相同问题的人提供帮助。

作者
Author: yy97500 时间: 2022-4-16 16:56

Eudaimonia 发表于 2022-3-15 15:38
搞不懂为什么给了建议根本不听

我用你的cif使用multiwfn重新生成inp文件，设置XY方向周期性，k点设置为3 ...

老师，您好。我也是遇到Ni的表面层优化难以收敛的问题。学习了您写的的Ni-111-331-spin3.inp，不过发现里面写的是 MULTIPLICITY 3 #Spin multiplicity，但是UKS 没有描述，UKS 默认是关闭的，这种情况下MULTIPLICITY 3 #Spin multiplicity能够生效吗？

作者
Author: Eudaimonia 时间: 2022-4-19 16:26

yy97500 发表于 2022-4-16 16:56
老师，您好。我也是遇到Ni的表面层优化难以收敛的问题。学习了您写的的Ni-111-331-spin3.inp，不过发现里 ...

这个情况我也不确定，你可以尝试对比一下加不加UKS的区别

作者
Author: Janson_Shi 时间: 2023-7-2 16:02

卡开发发发表于 2022-2-25 16:43
是应该调整alpha值，必要的情况也可以去调整下beta（虽然我个人经验绝大部分情况不需要）。

我最近遇到相似的问题，按照这个帖子调试了很多参数，但就是收敛不了，麻烦指点一下http://bbs.keinsci.com/thread-38331-1-1.html FeP211 slab scf不收敛的问题，谢谢

作者
Author: Janson_Shi 时间: 2023-7-2 16:02

Eudaimonia 发表于 2022-3-15 15:38
搞不懂为什么给了建议根本不听

我用你的cif使用multiwfn重新生成inp文件，设置XY方向周期性，k点设置为3 ...

作者
Author: lhx-xwzj 时间: 2023-12-25 19:09

丁越发表于 2022-2-24 14:10
你得继续改小才行，另外你的结构不合理，用Gamma点计算你的晶胞太小了，而且还是d区金属，需要提前测试一 ...

丁老师您好，最近我用cp2k 2023.1版本，也遇到了Ni111结构优化不收敛的问题，根据帖子里的方案都进行了尝试，一百多个镍的表面怎么都不收敛，实在没办法了用您这个能收敛的输入文件直接计算，发现300次后还是不收敛，您那个是8.2版本，怎么版本越新越不收敛了呢？另外还想问问CP2K优化过渡金属是不是就是容易不收敛啊，您有什么建议吗？下面是输入与输出文件

作者
Author: 丁越 时间: 2023-12-26 08:52

lhx-xwzj 发表于 2023-12-25 19:09
丁老师您好，最近我用cp2k 2023.1版本，也遇到了Ni111结构优化不收敛的问题，根据帖子里的方案都进行了尝 ...

这种体系没必要去折腾收敛性了，换QE去做不存在这种比较稀奇古怪的收敛性问题

作者
Author: lhx-xwzj 时间: 2023-12-26 12:46

丁越发表于 2023-12-26 08:52
这种体系没必要去折腾收敛性了，换QE去做不存在这种比较稀奇古怪的收敛性问题

好的，谢谢丁老师，我这就去研究一下QE

作者
Author: ddddnight 时间: 2024-7-1 11:17

Eudaimonia 发表于 2022-3-15 15:38
搞不懂为什么给了建议根本不听

我用你的cif使用multiwfn重新生成inp文件，设置XY方向周期性，k点设置为3 ...

看了老师您的输入文件，我有两点疑问1. 为什么inp文件里面没有开自旋极化（UKS）呢，α电子和β默认完全相等吗？
2. 卢老师说ANALYTIC很垃圾，为什么不用MT呢
我试了一下，开了自旋极化和换了MT，怎么换ALPHA和NBROYDEN都收敛不了

作者
Author: JoieRMore 时间: 2024-12-29 09:34
请问楼主这个体系用QE计算结果如何，我优化一直不收敛，不知道是哪里设置问题，跑了前面丁老师发的算例也一样没有收敛，可能是版本更新的问题？

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