关于使用CP2k的M06计算UiO-66晶胞参数异常的问题

jqian0402

我的课题需要使用cp2k计算m06/tzvp下UiO-66的晶胞参数和振动频率（我更想用def2-tzvp，但在cp2k里好像没有锆的def2-tzvp）
但计算过程中我发现CP2K输出的结果和实验值差别很大，于是我尝试了在其他配置不变（但去除D3修正）的情况下直接用PBE/TZVP进行晶胞优化。

最后三个结果如下：
M06/tzvp 22.27 Å
PBE/tzvp 20.78 Å
实验值 20.70 Å

我同样测试了用G16的m06/def2tzvp计算Zr6O4(OH)4团簇（UiO-66的node，本来node和linker连接的位置我用甲酸封端了）的结构优化。然后对比了G16优化结果、CP2K用PBE优化结果和CP2K用M06优化结果中，那些和Node相关的键长、键角、二面角大小，结果是gaussian算出的团簇里的成键情况和PBE算的晶胞里node部分的成键情况差不多，但和CP2K的结果差得有点远。

所以来求助一下，到底是CP2K算M06就是不行，还是我的配置有问题呢？（下面是我的结构文件和PBE和M06的两份input文件，里面有一些没用的参数是为了适配其他工作所以没删，但没用到的话应该也不影响，吧？）

sobereva

不推荐M06，放如今来说什么优点都没有，又是杂化泛函算周期性体系还比纯泛函贵得多

你的输入文件里没正确使用M06，连HF部分的定义都没写，结果毫无意义。CP2K不熟的话强烈推荐用Multiwfn产生输入文件，不仅方便至极还避免犯各种低级错误
使用Multiwfn非常便利地创建CP2K程序的输入文件
http://sobereva.com/587（http://bbs.keinsci.com/thread-21668-1-1.html）

优化晶胞参数推荐默认用PBEsol/DZVP-MOLOPT-SR-GTH，又便宜结果又足够好。倘若你非要用全电子基组，那应当首选诸如pob-TZVP-rev2之类的专门给周期性体系计算优化的。不要把TZVP-MOLOPT-SR-GTH说成TZVP，这会造成巨大歧义，否则怎么和def-TZVP、def2-TZVP、TZVP-GTH、TZVP-MOLOPT-GTH区分？

没有和G16对比的意义。毕竟不是没晶体结构可对比。

没有理由用昂贵的def2-TZVP优化，本来优化对基组要求就低，这里明确说了：
浅谈为什么优化和振动分析不需要用大基组
http://sobereva.com/387（http://bbs.keinsci.com/thread-6600-1-1.html）
而且CP2K不支持def2-TZVP用于Zr时搭配的Stuttgart赝势，原理上就不可能用

要对CP2K用的基组有点常识性的了解，不要用量化计算的经验往CP2K上套。

这体系不是开壳层的，写UKS T完全多余，白白浪费巨量时间。

提问时候注意把用的理论方法准确描述清楚，既然输入文件里加了色散校正，提问时就不能直接写成PBE


PS：CP2K计算各种问题什么泛函、基组合适，算各种问题输入文件怎么正确地创建，北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KFP_content.html）培训里都有充分讲解并且给了海量例子，正经系统学一遍能少犯无数错误。

jqian0402

sobereva 发表于 2023-6-28 00:43
不推荐M06，放如今来说什么优点都没有，又是杂化泛函算周期性体系还比纯泛函贵得多

你的输入文件里没正 ...

感谢老师，我学习一下！

jqian0402

sobereva 发表于 2023-6-28 00:43
不推荐M06，放如今来说什么优点都没有，又是杂化泛函算周期性体系还比纯泛函贵得多

你的输入文件里没正 ...

老师，我按照您说的参考了Multiwfn的结果修改了我的输入文件，但目前更新的问题是计算效率极低（服务器上使用96个线程并行计算，2天只跑了2个电子步。并且我测试了在google group内其他人的脚本和一些带杂化的test，那些作业的运算速度是正常的）。您了解这是什么问题么？

（依旧选择使用M06是因为课题需要，TZVP-MOLOPT-PBE-GTH的选择主要是感觉原先H、C、O元素和Zr元素前者使用TZVP-MOLOPT-GTH后者使用TZVP-MOLOPT-SR-GTH有些不一致，因此想使用一套一致的基组。以及，您建议的pob-TZVP-rev2基组我也测试了，速度依旧很慢。）

sobereva

jqian0402 发表于 2023-7-7 12:59
老师，我按照您说的参考了Multiwfn的结果修改了我的输入文件，但目前更新的问题是计算效率极低（服务器上 ...

做杂化泛函计算用MOLOPT通常都需要利用ADMM，否则几乎根本算不动，何况还是TZVP级别的。而且杂化泛函计算通常都需要基于纯泛函的密度矩阵做积分屏蔽来大幅节约耗时。MAX_MEMORY给的太少会导致很多ERI每轮SCF都需要被重新计算极其浪费时间。这些都是CP2K杂化泛函计算的基本常识。培训班里我都详细讲了，好好学一遍能避免在瞎算上浪费巨量时间。

用TZVP-MOLOPT级别做这种任务纯粹白费巨量时间，根本毫无必要。你要不听我也没办法。



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