VASP结构优化时NELMIN的设置

dingniu2

VASPwiki上说“It is rarely necessary to change the value of the NELMIN tag. In some cases, e.g., in molecular-dynamics runs, or ionic-minimization methods, we recommend increasing the NELMIN tag to a value between 4 and 8.”
它的意思是不是说静态计算用默认值NELMIN=2，MD和结构优化都要将NELMIN= 4~8，大家做结构优化时都改了NELMIN这个参数吗？结构优化将NELMIN设置成4~8很有必要吗？谢谢大家！！！

乐平

这些默认值通常来说都不用去专门手动设置。

cyx98

NELMIN定义电子自洽步骤的最小数量，我的理解是如果有很多只有一两步电子步就结束的离子步，那么可以设置一下NELMIN。通常我都没有设置

dingniu2

乐平 发表于 2023-9-2 12:22
这些默认值通常来说都不用去专门手动设置。

感谢回复，请问vaspwiki上说的“in molecular-dynamics runs, or ionic-minimization methods, we recommend increasing the NELMIN tag to a value between 4 and 8.”中的 ionic-minimization 是不是说结构优化要增加NELMIN值？

乐平

dingniu2 发表于 2023-9-2 20:12
感谢回复，请问vaspwiki上说的“in molecular-dynamics runs, or ionic-minimization methods, we recomm ...

ionic-minimization 是结构优化。但是你想想，结构优化怎么可能只跑几步电子步就会结束呢……

dingniu2

乐平 发表于 2023-9-2 20:45
ionic-minimization 是结构优化。但是你想想，结构优化怎么可能只跑几步电子步就会结束呢……

谢谢！这么说感觉NELMIN这个选项设置的似乎没什么意义，无论设置多少步都是要收敛才进行下个离子步，2步以上收敛的全都适合NELMIN=2，6步以上收敛的全都适合NELMIN=6，是不是NELMIN=2包含了NELMIN=6？NELMIN大于2的值存在的意义是什么？

乐平

dingniu2 发表于 2023-9-2 21:36
谢谢！这么说感觉NELMIN这个选项设置的似乎没什么意义，无论设置多少步都是要收敛才进行下个离子步，2步 ...

是不是NELMIN=2包含了NELMIN=6？

说反了吧？ NELMIN=6 包含了 NELMIN=2，也就是说至少跑 6 步 SCF 电子步的自洽计算（肯定多于 2 步，也就是包含了最少 2 步）。

dingniu2

乐平 发表于 2023-9-3 15:59
说反了吧？ NELMIN=6 包含了 NELMIN=2，也就是说至少跑 6 步 SCF 电子步的自洽计算（肯定多于 2 步， ...

谢谢！感觉这个NELMIN这个设置好像没什么意义，假如2步就可以收敛了，设成6难道2步收敛之后还会继续做电子步自洽？假如2步没收敛，就继续自洽计算到NELM限定的次数。因此感觉设置最大值NELM有意义，这个NELMIN设置最小值好像没啥用？

乐平

dingniu2 发表于 2023-9-3 20:43
谢谢！感觉这个NELMIN这个设置好像没什么意义，假如2步就可以收敛了，设成6难道2步收敛之后还会继续做电 ...

所以最开始就说了没必要改啊

timandywang

结构优化，看的就是受力。一个计算，你用默认的EDIFF=1E-4，这SCF收敛条件不算很紧。那么最后几步的优化中，可能每一步只需要2步SCF步就满足EDIFF=1E-4这个条件了，但这就带来一个缺点，此时因为SCF收敛不紧，得到的也力是不准的，力不准确就导致优化迟迟无法收敛（受力在某个值来回震荡），甚至优化直接崩了。于是NELMIN就起作用了，告诉VASP不能两步就结束SCF，要多来几步，此时SCF一般会收敛到1E-5甚至更低，受力更准了，结构优化结束的更快一些。所以手动设置NELMIN大于2是有好处的。
不过如果你EDIFF够紧，且没有设置NELMIN，最后优化也成功了，那就没关系，结果依然可靠。本身NELMIN这个参数就是帮助解决"因为SCF不够紧而产生的受力震荡"这个问题的。
特别是ISIF=2（晶格不变）的情况下，哪怕最后一步优化只用了两个电子步就收敛，结果依然是可靠的。
ISIF=3的时候我一般不放心，因为晶格体积在变，平面波数量也在变，如果我没调整NELMIN，我一般cp CONTCAR POSCAR再来一轮优化，当然大多数时候一般一两步就告诉你“受力达到收敛标准”了，然后结束。
这个关键词非常适合那种精优化，比如EDIFFG=-1E-4这种的优化（为之后声子散射计算做精优化），如果NELMIN=2默认值，那么优化很难收敛的。一般要搭配NELMIN=4 以及EDIFF=1E-7。

dingniu2

timandywang 发表于 2023-9-8 06:05
结构优化，看的就是受力。一个计算，你用默认的EDIFF=1E-4，这SCF收敛条件不算很紧。那么最后几步的优化中 ...

感谢回复，想不到原来NELMIN是这样用的，有两个问题请教：
（1）EDIFF=1E-4的结构优化建议设置NELMIN。对于多数情况的结构优化如果设EDIFF=1E-5，还需要设置NELMIN？
（2）单点的静态计算是不是无论何种情况都用NELMIN的默认值即可？

timandywang

dingniu2 发表于 2023-9-8 12:44
感谢回复，想不到原来NELMIN是这样用的，有两个问题请教：
（1）EDIFF=1E-4的结构优化建议设置NELMIN。 ...

1. 当你EDIFF特别紧的时候，不需要NELMIN，他每个离子步也可能需要四五步才能收敛，所以加不加问题都不大，加上也没害处。
2. VASP我记得单点计算是这样的，比如ALGO=N或F，先做5步的非自洽（这个5可以由NELMDL这个参数控制），这是从POTCAR里的原子的density出发先混合混合做5步非自洽产生一个合理的初猜，然后再SCF，而且算法上为了让density更稳健，VASP会至少跑十几步（不读电荷和波函数时），所以静态自洽NELMIN没啥影响。

所以我建议就是把这个NELMIN就写成4一直放那里，毕竟大多数计算这都是无害的。