求助基于CINEB计算离子迁移过程势垒时如何确定参数的最优设置

海鸥 · 发表于 Post on 2024-1-2 21:47:52

老师好；我仿照例子中的质子穿过石墨烯，模拟离子穿过二硫化钼纳米孔的情况；这是仿真过程中我选取的一步的能量图；

（1）理论上而言，跨孔的过程应当是势垒增加的，得到的曲线是却向下凹；不知道这是不是和我插入点数过少有关；间隔0.5A；中间过渡态的数量会影响曲线的大致趋势吗？（2）远离孔处的地方并没有出现平台区域，是否是我初态距离膜中心距离不够导致的呢？
这是其中一个点现有的结果：

MoS2_mem15_DOWN-1.ener (18.73 KB, 下载次数 Times of downloads: 3)

MoS2_mem15_DOWN-BAND21.out (262.72 KB, 下载次数 Times of downloads: 4)

MoS2_mem15_DOWN.inp (10.42 KB, 下载次数 Times of downloads: 7)

麻烦老师了，谢谢！

sobereva · 发表于 Post on 2024-1-3 02:16:25

那叫模拟，不叫仿真
看
计算化学中的一些常见不良写法和用词
http://sobereva.com/298（http://bbs.keinsci.com/thread-1358-1-1.html）

K+逐渐接近MoS2，由于电荷转移和极化作用，能量先显著下降很正常。穿越的那个阶段从图上可见就是能量发生了上升，也很正常。

“中间过渡态的数量”是不当用词，那叫image数或NEB点数

没有平台区是初始距离还不够大

海鸥 · 发表于 Post on 2024-1-3 14:29:49

本帖最后由海鸥于 2024-1-3 16:18 编辑

sobereva 发表于 2024-1-3 02:16
那叫模拟，不叫仿真
看
计算化学中的一些常见不良写法和用词

好的，谢谢卢老师，我仔细看，以后会注意用词规范的。
我会尝试把初始距离调大一些。

（1）上午跑完了结果，但我查看各个NEB点对应的BAND.out文件里的能量和受力信息；比如BAND10.out，最后一步并没有达到收敛；

老师，这种情况我应该怎么办呢？是需要先基于以下条件对现有结构进行优化吗？（补充：我对MoS2孔结构采用上面的参数进行结构优化，可以收敛）还是存在其他问题？还有就是MoS2中Mo的z坐标必须处于中心嘛

RMS DISPLACEMENT = 0.00010
MAX DISPLACEMENT = 0.00020
RMS FORCE = 0.00030
MAX FORCE = 0.00045

复制代码

（2）老师，还想请教一个问题，我在计算在z方向带有内建偶极矩的二维材料时，在xy是周期性的，需要考虑偶极校正吗？

-----附件是用NEB.sh处理后得到轨迹和能量；以及对离子的多帧显示；

MoS2_mem15_DOWN_ene.txt (411 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 2)

MoS2_mem15_DOWN_traj.xyz (110.27 KB, 下载次数 Times of downloads: 3)

sobereva · 发表于 Post on 2024-1-4 10:37:48

海鸥发表于 2024-1-3 14:29
好的，谢谢卢老师，我仔细看，以后会注意用词规范的。
我会尝试把初始距离调大一些。

尝试调节NEB计算参数，spring力常数等等

NEB里面的点你怎么单独做结构优化？只能做NEB的时候才能优化路径上的点

不需要必须在中央，但也没什么理由不在中央

不用考虑偶极校正

海鸥 · 发表于 Post on 2024-1-4 13:33:50

本帖最后由海鸥于 2024-1-4 20:30 编辑

sobereva 发表于 2024-1-4 10:37
尝试调节NEB计算参数，spring力常数等等

NEB里面的点你怎么单独做结构优化？只能做NEB的时候才能优化 ...

谢谢老师！（1）
所以必须得等到这个

条件都满足才可以是吗？
好的，老师，我之后调节一下spring常数；cutoff之类的如果调节会有影响吗

老师，这里的spring常数单位是Ha/Bohr/A吗，我查看cp2k的documents，上面没标注单位

（2）老师，还有我昨天把初始结构中离子设置的离膜远了一些（多了5A）；看起来出现了一些平台，但中间过孔时候的能量相对初始状态还低，这个是合理的吗？
这个时候初态和末态的离子z坐标相差20A；此时我的盒子在z方向尺寸应该设置得比20A大多少呢？

（3）老师，如果我的离子是处于液相的状态，我想把水分子加入到体系中，那初态和末态的水分子的位置该怎么确定呢？如果随机摆放，那中间那些NEB点，离子的位置变化，水分子不变，感觉不太合理

sobereva · 发表于 Post on 2024-1-5 10:29:58

海鸥发表于 2024-1-4 13:33
谢谢老师！（1）
所以必须得等到这个条件都满足才可以是吗？
好的，老师，我之后调节一下spring常数；c ...

1 是，但可以适当放宽收敛限

spring常数会影响收敛快慢。0.02-0.08都可以尝试

2 正常，原因前面说过了

用MT必须满足盒子尺寸是相应方向有电子密度分布的跨度的两倍以上

3 考虑溶剂效应时怎么排布都不完美，通过做显式水充满盒子情况下的AIMD算PMF最有意义

海鸥 · 发表于 Post on 2024-1-5 11:01:40

sobereva 发表于 2024-1-5 10:29
1 是，但可以适当放宽收敛限

spring常数会影响收敛快慢。0.02-0.08都可以尝试

（1）好，谢谢老师，我根据文献尝试将中间MoS2进行一个fix，发现会收敛更好；然后我试了一下例子中的proton transport graphene，发现计算出来的
RMS DISPLACEMENT = 0.00059    [ 0.00010]                            ( NO)
MAX DISPLACEMENT = 0.00553    [ 0.00020]                            ( NO)
RMS FORCE       = 0.00029    [ 0.00030]                            (YES)
MAX FORCE       = 0.00527    [ 0.00045]                            ( NO)
也是最后一步只有 RMS FORCE满足条件；
请问老师在哪里修改收敛限呢，我看这里用的是默认的，inp文件里没看见有修改的地方；说明文档里好像只有GEO_OPT模块有对应的关键字

（2）好的，所以初态和末态的离子间距离差20A的话，cell在z方向的尺寸就得超过40才是合理的是吗？
如果我的XY方向cell大概都是16A左右，z方向初末态离子距离我取6A左右，我的cell在z方向尺寸是30，这时候采用OT算法是合适的吗

（3）老师，我查阅过AIMD计算能垒的问题
https://www.cp2k.org/exercises:2017_ethz_mmm:nacl_free_energy#input_file_for_nacl_in_gasphase
我当时有考虑过基于AIMD去算PMF；但我看这里Task 3里的代码示例，引入了经验参数，感觉和用gromacs差不多；而不是基于第一性原理出发的
所以我想请教老师，如果是这样的话，应该怎么考虑，是采用限制性的方法把离子固定在指定位置，然后跑MD吗

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