cp2k做振动分析的计算时间的疑问

confidence · 发表于 Post on 2022-9-26 09:56:28

各位老师好，我想利用cp2k对二氧化钛做振动分析，进而在sobtop中产生力常数，因此我仿照sob老师博文中FeCl2的做法，先对TiO2原胞进行结构优化后，扩胞为含有80个原子的体系，再按照“使用Multiwfn非常便利地创建CP2K程序的输入文件”的做法生成了TiO2.inp文件，最后提交到服务器上进行计算。
服务器中安装cp2k版本为psmp，计算采用36核心1节点，跑到现在刚好4天整，还未结束，所以想请问一下各位老师，是否哪里存在问题？或者是怎么能加快运行速度呢？

PS：TiO2.inp文件和TiO2.out文件（跑了四天的out文件）在压缩包中

TiO2.rar (405.96 KB, 下载次数 Times of downloads: 27)

sobereva · 发表于 Post on 2022-9-26 11:25:14

你这个体系的结构莫名其妙
注意扩胞不是光把盒子尺寸设大，还要对体系里的原子进行平移复制，即构造超胞。你当前的结构什么都不是，扩出来的部分全是真空区。

confidence · 发表于 Post on 2022-9-26 12:13:49

sobereva 发表于 2022-9-26 11:25
你这个体系的结构莫名其妙
注意扩胞不是光把盒子尺寸设大，还要对体系里的原子进行平移复制，即构造超胞。 ...

啊？sob老师我这个是在gview6中用PBC在x,y,z方向上扩胞后点击combine后保存的结构，所以原子数才增加到了80个原子，我刚才用Multiwfn看起来是这样

，这样是扩出来的部分是真空区吗？那请问老师我哪里操作错了吗，我看原子数变化了我以为就扩胞是成功了（至少gview6中看起来的确是扩胞了）

sobereva · 发表于 Post on 2022-9-26 13:33:17

Multiwfn的主功能0图形界面顶端选Other settings - Toggle showing cell frame把盒子显示出来，明显能看出大部分都是空着的。而且且不说真空区，你当前的结构从常识上也知道毫无意义，就那么薄的一个板，什么都不是。

confidence · 发表于 Post on 2022-9-26 13:43:45

本帖最后由 confidence 于 2022-9-26 14:56 编辑

sobereva 发表于 2022-9-26 13:33
Multiwfn的主功能0图形界面顶端选Other settings - Toggle showing cell frame把盒子显示出来，明显能看出 ...

谢谢sob老师的回复，我看了一下的确是盒子内大部分空了呢，我重新试了一下，发现我导入用gview扩胞生成mol2，再导入Multiwfn生成inp文件时盒子就自己加上了（也就是老师您说的那么大真空区的盒子）。之所以那么薄是我是看老师您sobtop例子中FeCl2也就是5*5*1的扩胞，所以我就想着能尽快算出结果就没在Z方向也扩胞。老师您看我如果采用这个模型去算还会太薄么？（这样子也有96个原子了，当然现在还不知道怎么处理真空区）

我手动修改盒子大小不知道可以么？

PS：我试了一下，如果cif文件转换为mol2文件去Multiwfn生成inp文件的话就会产生刚才那样子所说的很多真空区，若直接用cif文件生成inp则是正常的。sob老师不知道这是不是有点小问题呢？

Eudaimonia · 发表于 Post on 2022-9-26 16:11:21

cp2k做振动分析对大体系来说耗时是天文数字，因为需要做3N-1次SCF迭代(N为体系原子数，具体是不是-1不是很确定)

一般吸附体系会fix大部分原子来做振动分析

至于你这个模型问题，要进行扩胞建议用Multiwfn生成inp文件时进行设置，非常方便，具体操作自己仔细看屏幕的提示，大概是个类似几何操作的选项

confidence · 发表于 Post on 2022-9-26 16:27:17

Eudaimonia 发表于 2022-9-26 16:11
cp2k做振动分析对大体系来说耗时是天文数字，因为需要做3N-1次SCF迭代(N为体系原子数，具体是不是-1不是很 ...

嗯嗯谢谢老师的回复，是的我就是因为考虑到大体系做振动分析耗时太长，所以才尽可能想着让体系较小（故没有在Z方向扩胞，所以被sob老师说成那么薄的一块板）
然后Multiwfn进行扩胞的操作我也试过了，现在已经正常获得了没有真空区的inp文件。（尽可能不是太薄，原子数现在96）

不知道老师您说的固定大部分原子在cp2k中是怎么操作的呢？我主要是为了得到Hessian来获取力常数，不知道如果固定了会不会有影响呢？

Eudaimonia · 发表于 Post on 2022-9-26 16:35:30

confidence 发表于 2022-9-26 16:27
嗯嗯谢谢老师的回复，是的我就是因为考虑到大体系做振动分析耗时太长，所以才尽可能想着让体系较小（故没 ...

fix在multiwfn里可以设置，原子编号，将文件直接载入multiwfn以后按0可以确定原子编号

得到Hessian就不确定有什么影响了

confidence · 发表于 Post on 2022-9-26 17:17:14

Eudaimonia 发表于 2022-9-26 16:35
fix在multiwfn里可以设置，原子编号，将文件直接载入multiwfn以后按0可以确定原子编号

得到Hessian就 ...

好呢，谢谢老师的耐心回答，那我知道怎么设置fix了。就是得看看sob老师这边怎么建议，如果对于Hessian没有影响我就采用fix好了

丁越 · 发表于 Post on 2022-9-26 20:04:21

Eudaimonia 发表于 2022-9-26 16:35
fix在multiwfn里可以设置，原子编号，将文件直接载入multiwfn以后按0可以确定原子编号

得到Hessian就 ...

CP2K是通过有限差分方式计算频率，所以相当于做了6N次单点任务(每个方向上前后各移动dx距离)，对大体系做振动分析巨耗时。所以对于表面吸附反应，做振动分析时我们往往是固定slab的原子，Hession矩阵也是相当于取了一部分子矩阵求解频率，这种近似方式也是为了妥协计算速度。

sobereva · 发表于 Post on 2022-9-27 03:03:15

你当前的目的是获得力常数，不是表面吸附问题，不能固定任何原子

confidence · 发表于 Post on 2022-9-27 09:39:20

sobereva 发表于 2022-9-27 03:03
你当前的目的是获得力常数，不是表面吸附问题，不能固定任何原子

嗯嗯谢谢sob老师的回答，那像我在5楼贴的图那样子在Z轴扩了一次胞，应该会稍微好一些可以使用吧？

sobereva · 发表于 Post on 2022-9-27 10:13:27

confidence 发表于 2022-9-27 09:39
嗯嗯谢谢sob老师的回答，那像我在5楼贴的图那样子在Z轴扩了一次胞，应该会稍微好一些可以使用吧？

我不知道你实际研究的是什么
如果是体相二氧化钛，不应当扩出真空区

confidence · 发表于 Post on 2022-9-27 10:43:19

sobereva 发表于 2022-9-27 10:13
我不知道你实际研究的是什么
如果是体相二氧化钛，不应当扩出真空区

老师抱歉，我最后弄的inp文件在Multiwfn中显示并没有真空区了（在Multiwfn扩胞后保存为cif文件，再将该cif导入Multiwfn生成inp文件），5楼那幅图不是最终inp的图。的确是体相二氧化钛呢。
这样子应该就没啥问题了吧？

sobereva · 发表于 Post on 2022-9-28 10:23:20

confidence 发表于 2022-9-27 10:43
老师抱歉，我最后弄的inp文件在Multiwfn中显示并没有真空区了（在Multiwfn扩胞后保存为cif文件，再将该ci ...

你弄的超胞结构比较莫名其妙，为什么那么细长？
对于计算体相情况来说，三个方向应该长度尽量相近，都最好>20埃（至少>15埃）
FeCl2是二维体系，那个例子里扩胞方式对于你的情况没有参考性

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