用castep跑CeO2(111)晶面几何优化总不收敛怎么解决

qzupc · 发表于 Post on 2024-8-8 10:13:15

请问  我已经将CeO2晶胞优化好了切CeO2（111）面，建立了一个P(4×4）的超胞，固定底下三层原子，表面6层弛豫，截断能450ev,K点2×2×1，开启自旋极化和DFT+U,U=5，
但是输出文件显示*Warning* max. SCF cycles performed but system has not reached the groundstate.
Current total energy, E    =  -102116.1852104    eV
Current free energy (E-TS)  =  -102116.1852104    eV
(energies not corrected for finite basis set)

NB est. 0K energy (E-0.5TS)    =  -102116.1852104    eV

  ****************************************************************************
  Warning: electronic minimisation did not converge when finding ground state.
  ****************************************************************************
请问这个问题怎么解决？我看帖子上有说先降低精度再提高精度优化的（目前正在尝试先跑精度coarse)或者是不是我的初猜磁矩有问题？
附上相关设置

WilliamH · 发表于 Post on 2024-8-8 14:33:38

就目前的信息，很明显，CeO2中Ce4+不存在单电子，整体是非磁性的（可以开启自旋极化，但也不要随意初猜磁矩）；450eV的动能截断对于这个体系和赝势，我想大概率是偏低的。

qzupc · 发表于 Post on 2024-8-9 16:14:37

WilliamH 发表于 2024-8-8 14:33
就目前的信息，很明显，CeO2中Ce4+不存在单电子，整体是非磁性的（可以开启自旋极化，但也不要随意初猜磁矩 ...

你好我目前先降低精度到coarse ，几何优化成功了，我看输出结果确实和你说的一样整个体系没有磁性，现在我想的是在这个优化好的结构上提高精度到medium cutoff截断能我就还是保持450ev  感谢大佬的指点
附上我输出结果
Atomic Populations (Mulliken)
   -----------------------------
Species       Ion Spin    s    p    d    f    Total  Charge(e) Spin(hbar/2)
=========================================================================================
  O             1 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71    -0.00
               1 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             2 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               2 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             3 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               3 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             4 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               4 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             5 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68       0.00
               5 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             6 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               6 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             7 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               7 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             8 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               8 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             9 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               9 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             10 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               10 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             11 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               11 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             12 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               12 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             13 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               13 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             14 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               14 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             15 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               15 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             16 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               16 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             17 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68       0.00
               17 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             18 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               18 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             19 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66    -0.00
               19 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             20 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               20 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             21 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               21 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             22 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66    -0.00
               22 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             23 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68       0.00
               23 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             24 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               24 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             25 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               25 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             26 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               26 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             27 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               27 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             28 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               28 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             29 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               29 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             30 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               30 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             31 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71    -0.00
               31 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             32 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               32 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             33 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               33 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             34 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               34 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             35 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               35 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             36 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               36 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             37 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               37 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             38 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               38 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             39 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               39 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             40 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66    -0.00
               40 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             41 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               41 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             42 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               42 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             43 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               43 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             44 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               44 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             45 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               45 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             46 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               46 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             47 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               47 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             48 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               48 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             49 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               49 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             50 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               50 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             51 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               51 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             52 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               52 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             53 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               53 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             54 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               54 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             55 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71    -0.00
               55 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             56 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               56 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             57 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               57 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             58 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               58 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             59 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               59 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             60 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               60 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             61 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
               61 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             62 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               62 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             63 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               63 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             64 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66    -0.00
               64 dn:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33
  O             65 up:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34 -0.68    -0.00
               65 dn:    0.93 2.41 0.00 0.00 3.34
  O             66 up:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35 -0.71       0.00
               66 dn:    0.94 2.41 0.00 0.00 3.35
  O             67 up:    0.93 2.40 0.00 0.00 3.33 -0.66       0.00
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  Ce          42 up:    1.12 3.04 0.76 0.40 5.32    1.37    -0.00
               42 dn:    1.12 3.04 0.76 0.40 5.32
  Ce          43 up:    1.12 3.04 0.76 0.40 5.32    1.37    -0.00
               43 dn:    1.12 3.04 0.76 0.40 5.32
  Ce          44 up:    1.11 3.05 0.76 0.39 5.32    1.36       0.00
               44 dn:    1.11 3.05 0.76 0.39 5.32
  Ce          45 up:    1.12 3.04 0.76 0.40 5.32    1.37    -0.00
               45 dn:    1.12 3.04 0.76 0.40 5.32
  Ce          46 up:    1.12 3.04 0.76 0.40 5.32    1.37    -0.00
               46 dn:    1.12 3.04 0.76 0.40 5.32
  Ce          47 up:    1.11 3.05 0.76 0.39 5.32    1.36       0.00
               47 dn:    1.11 3.05 0.76 0.39 5.32
  Ce          48 up:    1.12 3.04 0.76 0.40 5.32    1.37    -0.00
               48 dn:    1.12 3.04 0.76 0.40 5.32
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876449830 · 发表于 Post on 2024-8-14 09:18:04

尝试把empty bands提高应该可以

卡开发发 · 发表于 Post on 2024-8-17 10:52:31

本帖最后由卡开发发于 2024-8-17 10:55 编辑

2楼提到的问题，你可以把磁矩初猜都设置成0看下。另外如果实在比较难收敛可以试一下老的超软赝势，OTFG有时候是很难收敛。

qzupc · 发表于 Post on 2024-8-19 10:29:43

卡开发发发表于 2024-8-17 10:52
2楼提到的问题，你可以把磁矩初猜都设置成0看下。另外如果实在比较难收敛可以试一下老的超软赝势，OTFG有时 ...

谢谢卡老师最后收敛成功了解决办法是设置这个体系磁矩为零，没有随意初猜磁矩；另外先降低scf tolerance 从coarse先开始优化然后提高精度到fine;
没有试过一开始设置磁矩为零然后直接精度fine计算

卡开发发 · 发表于 Post on 2024-8-19 10:31:11

qzupc 发表于 2024-8-19 10:29
谢谢卡老师最后收敛成功了解决办法是设置这个体系磁矩为零，没有随意初猜磁矩；另外先降低scf toler ...

理论上直接磁矩设置为0，然后精度fine应该没问题，如果SCF发生一些震荡可以稍微调整一下density mixing相关的参数。

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