求助：cp2k结构优化Zn（002）面吸附H2O分子时，结构发生严重变形的问题

时光的邂逅

各位老师好，最近在做Zn（002）吸附水时遇到了以下问题：1.构造初始结构：用ms切出4层的Zn（002）面，并对其5×5扩胞，然后在其表面2埃处加入一个水分子。
2.使用cp2k进行结构优化，发现优化后的结构与初始结构相差较大，产生了严重的变形（如图所示）

请问是我参数设置的出了问题还是初始结构不合理的原因？

leeru

是不是ZnO 002的表面自身就不稳定，先不加水分子，直接对002表面优化，看看有没有表面重构出现。再用优化后的002表面放水分子

时光的邂逅

leeru 发表于 2022-2-24 12:21
是不是ZnO 002的表面自身就不稳定，先不加水分子，直接对002表面优化，看看有没有表面重构出现。再用优化后 ...

因为是做吸附，所以已经优化了Zn的（002）面，发现不会发生重构现象，加水之后就发生了，而且还试了好多位点，都发生了重构

卡开发发

时光的邂逅 发表于 2022-2-24 13:27
因为是做吸附，所以已经优化了Zn的（002）面，发现不会发生重构现象，加水之后就发生了，而且还试了好多 ...

1、要不输出文件也上传上来看看，再检查一下SCF是否每一步都收敛。
2、k点不知道是否测试过能达到收敛？

时光的邂逅

卡开发发 发表于 2022-2-24 18:17
1、要不输出文件也上传上来看看，再检查一下SCF是否每一步都收敛。
2、k点不知道是否测试过能达到收敛？

1.输出文件的话每一个离子的scf都收敛了，我看到结构已经变形之后就直接停了，没有让所有离子步走完，只有一部分的输出文件。
2.对于k点的话，我看的那篇参考文献里好像也没有k点，所以我也直接用的gamma点，没有做k点的测试，请问老师k点会对它的优化构型产生很大的影响吗？，

卡开发发

时光的邂逅 发表于 2022-2-24 18:56
1.输出文件的话每一个离子的scf都收敛了，我看到结构已经变形之后就直接停了，没有让所有离子步走完，只 ...

1、SCF看上去应该没问题。
2、k点有影响，应该要进行测试，有时情况糟糕的话力可能就直接飞了。
3、如果计算精度方面没问题，可以适当调整下构型优化算法里面的参数。

时光的邂逅

卡开发发 发表于 2022-2-24 19:27
1、SCF看上去应该没问题。
2、k点有影响，应该要进行测试，有时情况糟糕的话力可能就直接飞了。
3、如 ...

2.刚刚加了K点221重新算了一下，发现scf一直震荡不收敛，没加k点之前，第一个scf在34步就收敛，加入k点之后，scf一直震荡
3.对于构型优化参数的调整，这里我直接是按Multiwfn生成的默认值，请问老师我应该改哪些地方呢？

卡开发发

时光的邂逅 发表于 2022-2-24 21:07
2.刚刚加了K点221重新算了一下，发现scf一直震荡不收敛，没加k点之前，第一个scf在34步就收敛，加入k点之 ...

先来解决第一个问题，尝试减小&MIXING下面的ALPHA，比如0.2看看。

时光的邂逅

卡开发发 发表于 2022-2-24 22:18
先来解决第一个问题，尝试减小&MIXING下面的ALPHA，比如0.2看看。

老师，今天我试着将ALPHA调成0.2、0.01，然后发现scf在150步左右依然震荡，不收敛，请问还有其他方法能加快收敛吗？

卡开发发

时光的邂逅 发表于 2022-2-25 10:02
老师，今天我试着将ALPHA调成0.2、0.01，然后发现scf在150步左右依然震荡，不收敛，请问还有其他方法能加 ...

也不要ALPHA=0.01这么低，0.1～0.4左右应该就可以。可以调整一下结构吧，比如把H2O倾斜摆放，让O的孤对电子朝着Zn。

另外表面体系不需要对称性，&POISSON的PERIODIC因为是表面，所以设置成XY就行。最好把输出上传看下，要不然很难做完整的判断。

时光的邂逅

卡开发发 发表于 2022-2-25 12:51
也不要ALPHA=0.01这么低，0.1～0.4左右应该就可以。可以调整一下结构吧，比如把H2O倾斜摆放，让O的孤对电 ...

输出文件

madhatter

时光的邂逅 发表于 2022-2-25 15:58
输出文件

请问你做出来了吗？我也在做zn002晶面的优化，看文献有人用144原子的锌层用gamma算的吸附能，我做小加k点还是做大用gamma几乎都不收敛，我想问正常优化晶面结束，前两层原子会有轻微形变吗？我是用ms切的面然后放到cp2k中跑，固定了底层原子。如果不介意可以发你的优化晶面的文件给我看看吗？

时光的邂逅

madhatter 发表于 2022-3-9 23:00
请问你做出来了吗？我也在做zn002晶面的优化，看文献有人用144原子的锌层用gamma算的吸附能，我做小加k点 ...

1、输入、输出文件都在这
2、几何优化，上面未固定的原子层会有变形

madhatter

时光的邂逅 发表于 2022-3-10 14:14
1、输入、输出文件都在这
2、几何优化，上面未固定的原子层会有变形

感谢感谢 弄好多天了

madhatter

时光的邂逅 发表于 2022-3-10 14:14
1、输入、输出文件都在这
2、几何优化，上面未固定的原子层会有变形

所以优化后表面形变是正确的吗？我这几天用ms算也出现了重构