第一性原理结构优化时赝势选择问题

KCM@SHU

各位老师我想请问一下像VASP和CP2K这类第一性原理计算软件在计算的时候能像Gaussian一样结构优化时候选用较低精度的赝势进行，在算能量和能带分析的时候再选用高精度赝势吗？如果可以一般通过什么参数来判断这个赝势达到了满足结构优化的最低精度要求呢？

-HMDS-

赝势不怎么存在高精度与低精度一说吧，只能说在这个赝势适不适合某一个体系以及他够不够准确，周期性DFT真正影响计算量的是K点数目，基组大小（对于平面波基组来说是截断能，对于类原子基组是轨道数目），以及其他的杂项，比如相对论效应（包括SOC），是否定核。是否考虑自旋极化之类的。

ultramanm87

cp2k可以在DZVP的级别下优化，然后在TZVP-TZV2P等更完备的基组算能量啥的

sobereva

第一句话就是错的。Gaussian做计算本来都没有这种情况。
对于Gaussian来说，同样核尺寸的赝势下，精度好的赝势和精度差的赝势并不存在耗时上的高低关系，因此大家都会用精度好的赝势。只能说大家经常会在几何优化时用小的赝势基组，算单点时用大的赝势基组，比如优化时用lanl2TZ，单点时lanl2TZ(f)。以及大家往往（主要是对于镧系锕系元素）优化时为了节约时间用大核赝势，单点时用小核赝势（对同一系列赝势基组来说，小核赝势搭配的赝势基组的基函数更多，耗时更高）。

卡开发发

需要注意的是，赝势会影响计算精度对基组尺寸的需求和求解占据态的大小，而不只是后者。就某个体系的计算结果好坏而言，应当使用足够充分的基组将赝势计算结果与全电子结果进行比较（例如PW和LAPW基），如原子化能、能量-体积关系、能带结构等差异，但通常还得考虑赝势的可转移性，也就是原子处于不同化学环境下该赝势与全电子计算结果复现的程度。作为某种参考，你可以看一些相关的测试，比如delta测试或ACWF等，个别测试可能并不能覆盖足够的化学环境但可以作为参考，这点需要注意。