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标题: QE自洽计算不收敛 [打印本页]

作者
Author: X.LLJ 时间: 2024-11-28 19:08
标题: QE自洽计算不收敛
各位老师，帮忙看看，我跑QE结构优化总是自洽计算失败
iteration # 50    ecut= 25.00 Ry    beta= 0.40
   Davidson diagonalization with overlap
   ethr =  1.00E-02,  avg # of iterations =  6.0

   negative rho (up, down):  1.002E+03 1.001E+03

   total cpu time spent up to now is    784.0 secs

   total energy             = 14000.21887795 Ry
   estimated scf accuracy < 18862.68460836 Ry

   total magnetization    = -1.39 Bohr mag/cell
   absolute magnetization =  3484.46 Bohr mag/cell

   End of self-consistent calculation

   convergence NOT achieved after  50 iterations: stopping

   Writing config to output data dir ./out/mn100.save/ :
   XML data file, charge density

这是输出文件，我跑了50步结构优化
&CONTROL
calculation = "vc-relax"
forc_conv_thr =  1.00000e-03
max_seconds =  1.72800e+05
nstep       = 50
pseudo_dir = "/home/y/pslibrary/pbe/PSEUDOPOTENTIALS/"
prefix = "mn100"
outdir = "./out/"
restart_mode  = "from_scratch"
/

&SYSTEM
a                      =  2.85692e+00
b                      =  4.44433e+00
c                      =  3.28275e+01
cosab                   =  6.12323e-17
cosac                   =  6.12323e-17
cosbc                   = -3.64396e-02
degauss                =  1.00000e-02
ecutrho                =  2.25000e+02
ecutwfc                =  2.50000e+01
ibrav                   = 14
nat                      = 18
nspin                   = 2
ntyp                   = 2
occupations             = "smearing"
smearing                = "gaussian"
starting_magnetization(1) =  0.00000e+00
starting_magnetization(2) =  2.00000e-01
/

&ELECTRONS
conv_thr       =  1.00000e-06
electron_maxstep = 50
mixing_beta    =  4.00000e-01
startingpot    = "atomic"
startingwfc    = "atomic+random"
/

&IONS
ion_dynamics = "bfgs"
/

&CELL
cell_dofree = "all"
cell_dynamics  = "bfgs"
press       =  0.00000e+00
press_conv_thr =  5.00000e-01
/

K_POINTS {automatic}
4  3  1  0 0 0

ATOMIC_SPECIES
O2- 15.99940  O.pbe-n-kjpaw_psl.1.0.0.UPF
Mn4+ 54.93805  Mn.pbe-spn-rrkjus_psl.1.0.0.UPF

ATOMIC_POSITIONS {angstrom}
O2-    1.428462 2.575787  13.827913
O2-    0.000000 0.390508  13.283142
Mn4+ 1.428462 3.909361  12.494968
O2-    0.000000 3.067839  11.566038
O2-    1.428462 0.555925  10.937825
Mn4+ 0.000000  -0.285597  10.008895
O2-    1.428462 3.233257 9.220721
O2-    0.000000 1.047977 8.675950
Mn4+ 1.428462 1.936218 7.842025
O2-    0.000000 2.824459 7.008100  0 0 0
O2-    1.428462 0.639180 6.463329  0 0 0
Mn4+ 0.000000 4.158033 5.675155  0 0 0
O2-    1.428462 3.316511 4.746225  0 0 0
O2-    0.000000 0.804597 4.118012  0 0 0
Mn4+ 1.428462  -0.036925 3.189082  0 0 0
O2-    0.000000 3.481929 2.400908  0 0 0
O2-    1.428462 1.296650 1.856136  0 0 0
Mn4+ 0.000000 2.184890 1.022212  0 0 0
这是我完整的输入文件

作者
Author: ultramanm87 时间: 2024-11-29 00:03
二氧化锰？用SSSP的赝势或者gbrv的超软试试

作者
Author: Freeman 时间: 2024-11-29 16:50
本帖最后由 Freeman 于 2024-11-29 16:54 编辑

你用的是paw赝势吧？我用paw算自旋极化体系也是这样不收敛。解决方法是，先少几个电子，算个nspin=1的任务，作为初猜；收敛之后，再以此为基础做自旋极化计算。

第一步：
非自旋极化 nspin=1
少了几个电子 tot_charge=xxxx，具体少几个电子取决于体系
设置总轨道数nbnd为一个大于占据轨道个数的数
不写magnetization相关选项

第二步：nspin=2
不写tot_charge
nbnd和第一步一样
写magnetization相关选项
读取已有的轨道 startingwfc = 'file'，但不要设startingpot

以上是一般的思路。不过你这个体系是（反）铁磁性的吧？恐怕更复杂一些。

为什么要设置总轨道数？因为第二步比第一步多一个电子，如果第一步不多设几个空轨道，第二步多出来的电子就没轨道放了。如果你用smearing，qe会自动加几个空轨道，但是第一步和第二步自动加的空轨道数不一定一样，导致第一步算出来的初猜的轨道个数跟第二步不匹配，可能有麻烦。所以我习惯自己设定一个固定的数。这个数要够大，smearing才能有效加速收敛，我习惯用总占据轨道数+100。

另外，电子步（自洽）和离子步（结构优化）要分清楚。电子步要收敛，才走一个离子步。你这个是电子步不收敛，还没进行到离子步去。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-11-29 17:33
到了50步estimated scf accuracy都还那么大，早就该停下来改参数了，基本上10步这么大就已经是SCF很难正常了。如果你的磁序设置是合理的话，有可能需要下调density mixing的参数（也就是mixing_beta），如果还不行或许可以试试把mixing_mode换掉。

额外的问题，25Ry的动能截断对Mn体系可能偏低，另外或许MnO体系应该要考虑DFT+U。

作者
Author: X.LLJ 时间: 2024-12-2 11:18

ultramanm87 发表于 2024-11-29 00:03
二氧化锰？用SSSP的赝势或者gbrv的超软试试

好的

作者
Author: X.LLJ 时间: 2024-12-2 11:22

卡开发发发表于 2024-11-29 17:33
到了50步estimated scf accuracy都还那么大，早就该停下来改参数了，基本上10步这么大就已经是SCF很难正常 ...

截断能确实低了些，我后面用70的

作者
Author: X.LLJ 时间: 2024-12-2 11:23

Freeman 发表于 2024-11-29 16:50
你用的是paw赝势吧？我用paw算自旋极化体系也是这样不收敛。解决方法是，先少几个电子，算个nspin=1的任务 ...

算了，不算自旋极化了，增加计算量，电子数量方法这个我试试

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