CDFT带电体系几何优化不收敛？

wangfei285 · 发表于 Post on 2025-4-10 23:11:51

本帖最后由 wangfei285 于 2025-4-11 09:01 编辑

各位老师好，我在使用CP2K的CDFT模拟H离子（+1价）的在α-Al2O3间隙位置的几何优化时，采用CDFT将H的Target设置为0，体系的总电荷设置为1，但是在优化了800多步仍然没有收敛。当不采用CDFT和模拟带-1价的氢离子时（Target为2，体系电荷为-1）这两种情况时，不到五十步就能优化完成。用Hirshfeld和Becke constrained都试过，BFGS和CG算法也都是类似的情况。请教各位老师，我的参数设置是否正确？或者能否有解决的方法？我的α-Al2O3为周期性结构，构建了正交晶胞，谢谢各位老师。

ljh123 · 发表于 Post on 2025-4-11 00:58:26

本帖最后由 ljh123 于 2025-4-11 01:02 编辑

CDFT非常难收敛，能让人吐血。可以试试放大&CDFT/OUTER_SCF/EPS_SCF，这个值的大小代表计算结果的实际值和target值的偏离程度大小。有时候电荷或者自旋收敛到0.9比收敛到0.99容易很多。或者可以尝试Newton_ls方法。我遇到过几次非常难收敛的情况就是靠Newton_ls和SECANT来回倒腾续算，不知道咋的就成功了。

sobereva · 发表于 Post on 2025-4-11 01:39:07

楼上说的是SCF不收敛，和几何优化不收敛是两回事

但凡几何优化难收敛，一定要认真观看收敛趋势（能量、受力、位移），肉眼看优化轨迹，判断是什么情况，这些重要信息你都没交代、优化轨迹文件也没提供。

wangfei285 · 发表于 Post on 2025-4-11 09:07:33

sobereva 发表于 2025-4-11 01:39
楼上说的是SCF不收敛，和几何优化不收敛是两回事

但凡几何优化难收敛，一定要认真观看收敛趋势（能量、 ...

谢谢sob老师。我用ovito观察了一下优化轨迹，发现固定H的电荷为+1价，且体系总电荷为+1时，H+把周围的Al、O原子全部挤走了，而不用cdft和使H为-1价时，轨迹是正常的。想请教老师，CP2K在处理周期性的带电体系时，会给他一个均匀的背景补偿电荷。如果我仅仅是想观察H离子不同带电情况，在使用cdft固定电荷外，有必要给体系加上相应的电荷吗？谢谢老师

sobereva · 发表于 Post on 2025-4-11 14:18:23

wangfei285 发表于 2025-4-11 09:07
谢谢sob老师。我用ovito观察了一下优化轨迹，发现固定H的电荷为+1价，且体系总电荷为+1时，H+把周围的Al ...

取决于你想研究什么状态。倘若是外加一个质子，整体净电荷得设+1。倘若视为氢原子上的电子转移到了其余部分从而变成H+，整体净电荷设0。跑散也可能有其它原因，如SCF明显不收敛、输入文件有硬伤等。

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