计算化学公社

 找回密码 Forget password
 注册 Register

加速SCF收敛可以尝试的一些手段

查看数: 11714 | 评论数: 8 | 收藏 Add to favorites 37
关灯 | 提示:支持键盘翻页<-左 右->
    组图打开中,请稍候......
发布时间: 2022-2-1 19:06

正文摘要:

本帖最后由 Eudaimonia 于 2022-2-1 19:13 编辑 先祝大家新年快乐! 起因:本人在使用cp2k对Co2NiS4(001)晶面,3*3*3超晶胞,15Å真空层,共112个原子模型进行扩胞后的几何优化时(输入文件由社长的Multiwfn ...

回复 Reply

asd9998876 发表于 Post on 2022-3-20 15:41:14
刚刚在cp2k的google group上面看到了回复,还可以增加smearing的温度,不知道这一点的影响怎么样呢

You should further decrease ALPHA and increase ELECTRONIC_TEMPERATURE in &SMEAR. Only activate SURFACE_DIPOLE_CORRECTION once the SCF is converged without it and you can use a restart wavefunction.

With ELECTRONIC_TEMPERATURE 3000 and ALPHA 0.05 the first SCF converges.
asd9998876 发表于 Post on 2022-3-20 15:40:58
刚刚在cp2k的google group上面看到了回复,还可以增加smearing的温度,不知道这一点的影响怎么样呢

You should further decrease ALPHA and increase ELECTRONIC_TEMPERATURE in &SMEAR. Only activate SURFACE_DIPOLE_CORRECTION once the SCF is converged without it and you can use a restart wavefunction.

With ELECTRONIC_TEMPERATURE 3000 and ALPHA 0.05 the first SCF converges.
Eudaimonia 发表于 Post on 2022-2-3 16:03:32
卡开发发 发表于 2022-2-2 16:05
这块看Electronic Structrure,这本书侧重于基本原理,比如不同的基组算法等;而Interacting Electrons这 ...

谢谢老师,我去找一下相关资源,仔细研读一下
卡开发发 发表于 Post on 2022-2-2 16:05:21
Eudaimonia 发表于 2022-2-2 09:38
谢谢卡开发发老师的解释,请问一下Richard M Martin的书指的是:
Interacting Electrons: Theory and Co ...

这块看Electronic Structrure,这本书侧重于基本原理,比如不同的基组算法等;而Interacting Electrons这本偏向于理论方面,主要讲凝聚态的GW DMFT和QMC等计算方法。
Eudaimonia 发表于 Post on 2022-2-2 09:40:56
sobereva 发表于 2022-2-1 21:18
根据我的一些测试,一般NBROYDEN设8差不多够了,再大一般也不会令收敛明显更快,所以Multiwfn默认用了相对 ...

嗯嗯,对于我做过的绝大多数体系来说,Multiwfn默认的参数设置都是合理的
Eudaimonia 发表于 Post on 2022-2-2 09:38:51
卡开发发 发表于 2022-2-1 20:42
上述混合算法其实也是大多数固体的计算程序所采用的方法,对VASP、DMol3等诸多程序其实也适用,这里只给出 ...

谢谢卡开发发老师的解释,请问一下Richard M Martin的书指的是:
Interacting Electrons: Theory and Computational Approaches 还是 Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods?
sobereva 发表于 Post on 2022-2-1 21:18:22
根据我的一些测试,一般NBROYDEN设8差不多够了,再大一般也不会令收敛明显更快,所以Multiwfn默认用了相对保守的8。但如果碰上难收敛的情况可以尝试设比如10、12试试,如果还不好收敛,也没太大必要尝试设更大了,而应该考虑别的法子。ALPHA一般0.3或0.4就行,之前试过更大或更小通常都不好。
卡开发发 发表于 Post on 2022-2-1 20:42:50
本帖最后由 卡开发发 于 2022-2-1 21:13 编辑

上述混合算法其实也是大多数固体的计算程序所采用的方法,对VASP、DMol3等诸多程序其实也适用,这里只给出上述两个程序的对照,其他程序大家可以自行对照手册(或者欢迎讨论)。由于学艺不精,所以只好对这些参数大致上做一些解释:

1、alpha其实也就是density mixing的参数(对照VASP的AMIX和DMol3的density mixing->charge)。alpha通常取小有利于减小SCF震荡,但会导致收敛缓慢。一般小的alpha有利于gap比较小的体系,能够避免能级顺序频繁交换,过小的alpha可能会导致一些数值问题。
2、beta出现在kerker或broyden混合中(对照VASP的BMIX和DMol3的preconditioner->q0),能明显看到公式的形式就是不同的G分量的贡献引入的不同的混合,一般来说低频分量收敛会比高频分量来的慢,对于金属性体系(比如某些表面)的电荷震荡(charge sloshing)问题会有较好的帮助。
3、nbroyden,其实也就是DIIS的size(对照VASP的MAXMIX和DMol3的DIIS size),就是混合之前的步数,有些平面波程序甚至能用到20~40,比较大的情况有利于收敛,但是对一些SCF比较病态的体系可能有时候反而小一些(甚至不开)才行,大了会引起震荡。

最后要说的就是,除了(个人经验上)磁矩设置不合理导致迭代不到基态引起的能量与mixing参数呈现依赖,一般而言这些迭代的参数不会影响计算结果,只影响SCF收敛快慢。当SCF出现难收敛的情况时,这通常是最后的方案,建议优先检查模型结构、磁性、涉及到精度的参数。通常也不必做特别复杂的测试,保障模型合理精度合理的情况下遇到不收敛再根据上述经验适当调整为好。上述算法的原理部分应该可以在Richard M Martin的书中找到,了解一些原理总还是要比胡乱调整更为合适。

评分 Rate

参与人数
Participants 1
eV +5 收起 理由
Reason
wsz + 5

查看全部评分 View all ratings

手机版 Mobile version|北京科音自然科学研究中心 Beijing Kein Research Center for Natural Sciences|京公网安备 11010502035419号|计算化学公社 — 北京科音旗下高水平计算化学交流论坛 ( 京ICP备14038949号-1 )|网站地图

GMT+8, 2024-11-24 12:49 , Processed in 0.267211 second(s), 27 queries , Gzip On.

快速回复 返回顶部 返回列表 Return to list