求助：cp2k优化Ni（111）面scf不收敛问题

时光的邂逅 · 发表于 Post on 2022-2-22 20:54:40

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！！！

Eudaimonia · 发表于 Post on 2022-2-23 09:30:14

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

时光的邂逅 · 发表于 Post on 2022-2-23 09:55:43

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

wolfli369 · 发表于 Post on 2022-2-23 10:18:53

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

丁越 · 发表于 Post on 2022-2-23 10:44:24

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

Eudaimonia · 发表于 Post on 2022-2-23 10:54:26

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）

ChemG · 发表于 Post on 2022-2-23 10:57:40

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

丁越 · 发表于 Post on 2022-2-23 11:14:59

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

时光的邂逅 · 发表于 Post on 2022-2-23 11:35:22

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

时光的邂逅 · 发表于 Post on 2022-2-23 14:49:31

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，

丁越 · 发表于 Post on 2022-2-24 14:10:43

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

时光的邂逅 · 发表于 Post on 2022-2-24 19:11:24

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，

卡开发发 · 发表于 Post on 2022-2-24 19:50:33

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？

丁越 · 发表于 Post on 2022-2-24 20:06:50

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

丁越 · 发表于 Post on 2022-2-24 21:23:34

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

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