MS切表面之前到底要不要Impose Symmetry

dali

请问大家，Bulk的原胞在晶胞优化+结构优化之后，转成Conventional cell即可开始切表面。有的人说切表面前要先在Materials Studio 中Find Symmetry后点选Impose Symmetry。可是如果对于那些优化好的Bulk晶体结构没有达到Find Symmetry的对称性，这时如果做了Impose Symmetry即会改变优化好了的坐标和晶格，这样之前做的Bulk原胞的优化不就没用了吗？Impose Symmetry的这种做法对吗？请问大家对于优化好晶胞的Bulk进行切表面前是否在MS中点击了Impose Symmetry？

卡开发发

可是如果对于那些优化好的Bulk晶体结构没有达到Find Symmetry的对称性，这时如果做了Impose Symmetry即会改变优化好了的坐标和晶格，这样之前做的Bulk原胞的优化不就没用了吗？

这时候就体现出find symmetry的时候设置的阈值的重要性了，如果你打算保留这种不对称完全可以把阈值设置的严格一些。要注意的是，不管是找对称的过程还是进行模拟程序的计算，程序自身的一系列精度必然受到软硬件各方面的制约，所以这个阈值不可能真的是0。量子化学方法计算而言，一般需求1e-3~1e-2其实是足够的，这个范围差不多也就是结构优化收敛的范围。当然，有些程序根本就不利用对称性，而且数值稳定性也不好，那可能误差会更大一些，这时候如果你需要对此强行对称化，可以用更粗糙的阈值。

dingniu2

卡开发发 发表于 2024-9-8 03:24
这时候就体现出find symmetry的时候设置的阈值的重要性了，如果你打算保留这种不对称完全可以把阈值设置 ...

看到过网上有说切表面前要对体相材料Find Symmetry---Impose Symmetry之后再切，如果对体相材料在VASP晶胞优化+结构优化计算时用EDIFF=1E-06，EDIFFG=-0.02这样的标准，在其基础上切表面是否还要提前Find Symmetry---Impose Symmetry？

卡开发发

dingniu2 发表于 2024-9-8 22:08
看到过网上有说切表面前要对体相材料Find Symmetry---Impose Symmetry之后再切，如果对体相材料在VASP晶 ...

如果晶体本身对称，要在MS当中得到对称性相关的信息也必须通过find symmetry，如果因为一些计算程序自身的数值偏差会导致偏离对称性，如果你希望忽略这个偏差得到对称性相关的信息，那也要find symmetry。

MS找不找对称性对于切面来说会有影响，如果找了对称性切出来的表面其实对应着是表面自身的二维（初基）原胞，不找则是惯用胞，这点你可以自己拿BCC或者FCC的格子简单验证在找对称性和Make P1后切面的差异，这个特性有时候非常有用。需要注意的是MS存在bug，找对称性或是Make P1后切面时最好先更换一下其他指数面然后再设置回来，否则Make P1后再找对称性你会看不到上面这种差异。

dingniu2

卡开发发 发表于 2024-9-9 01:55
如果晶体本身对称，要在MS当中得到对称性相关的信息也必须通过find symmetry，如果因为一些计算程序自身 ...

谢谢老师回复。这样一来是不是，对于很多晶体结构从数据库下载下来之后，切表面前根本不用晶胞优化和结构优化，直接在MS中Find Symmetry---Impose Symmetry之后切面即可。因为从数据库下载下来的结构（比如materials project网站）虽不是当前计算方法下绝对的精确，但是也相差不大，VASP做优化后结构也是微小的改变，切面前无论优化与否，经过Find Symmetry---Impose Symmetry之后基本都是一样的。请问这样理解对吗？

卡开发发

dingniu2 发表于 2024-9-9 07:30
谢谢老师回复。这样一来是不是，对于很多晶体结构从数据库下载下来之后，切表面前根本不用晶胞优化和结构 ...

从我们这边的实际经验说，我建议还是尽可能优化一下，甚至还要调研一下文献。一个是网站上直接给的计算参数有时候磁矩不一定正确，甚至在新版的MP数据库显示的晶胞参数似乎还有出错的时候（旧版并未发现此问题）；第二就是有时候涉及到色散修正、DFT+U以及是否考虑赝势半芯态的影响MP数据库并没有考虑这方面的因素，所以数据只能用来做参考。如此来看你重新选定计算参数进行计算也并不算是微小的改变了，只能说因为vasp自身支持在计算中使用对称性，从而对初始结构对称性较高的体系可能在后续计算中能够维持这种对称性。

至于MP下载下来的数据是否要find symmetry：
（1）如果你下载下来的symmetrized cif格式，实际对cif格式当中本身就有标准的space group的信息，此时导入MS应该不需要额外做find symmetry的处理。
（2）如果下载下来的格式不是对称化过后的结构，基本上也没关系，因为结构本身可能就是对称的（严格说是本身就能满足在较严格阈值下也能搜索到对称性），那就找下对称性就好。