请问VASP里是否有类似CP2K的积分屏蔽技术和库仑截断？

rugals · 发表于 Post on 2023-9-11 00:13:18

如题，
包括Schwarz积分屏蔽和基于密度矩阵的积分屏蔽，
以及VASP是怎么解决部分杂化泛函ERI库仑算符长程极限不为0的问题的？

卡开发发 · 发表于 Post on 2023-9-11 02:46:34

1、平面波求解KS框架下应该没办法用Schwarz不等式做积分筛选。
2、VASP的截断库伦（参考HFRCUT关键字）和Gygi-Baldereschi都可以使用来克服发散。需要克服发散的主要是全局杂化泛函（长程具有HF成分的应该不支持吧），类似于HSE06等形式则可以不需要。

平面波有自身特定的一些手段，并且对克服发散的问题方式也比较多，这里不一一介绍，欢迎讨论。

rugals · 发表于 Post on 2023-9-11 10:45:50

卡开发发发表于 2023-9-11 02:46
1、平面波求解KS框架下应该没办法用Schwarz不等式做积分筛选。
2、VASP的截断库伦（参考HFRCUT关键字）和G ...

谢谢老师。
其实我本来不是想和VASP比，而是想和Gaussian比。我是想实现一个团簇结构在Gaussian计算的孤立体系下轨道分布能和第一性原理周期结构下计算的轨道分布尽可能一致。

但是我在用cp2k的时候遇到了积分屏蔽和库仑截断这两个技术。我怀疑这两者会对计算结果，特别是轨道分布有影响。因此想请教下VASP下如何解决这种问题
(我用的是B3LYP泛函)

卡开发发 · 发表于 Post on 2023-9-11 10:54:25

本帖最后由卡开发发于 2023-9-11 11:11 编辑

rugals 发表于 2023-9-11 10:45
谢谢老师。
其实我本来不是想和VASP比，而是想和Gaussian比。我是想实现一个团簇结构在Gaussian计算的孤 ...

1、VASP默认用的Gygi-Baldereschi修正，应该影响不是很大，这个都有相关测试。
2、对CP2K来说，基于Schwarz不等式的积分筛选Gaussian和CP2K应该都会使用，主要看看阈值设定是否有差异。基于密度矩阵的我不好说，需要对阈值的影响做一些测试比较稳妥。非周期边界条件或是HSE短程的杂化泛函应该可以不做截断库伦的处理。周期情况一定要比较的话，那么应该对截断库伦的半径做测试，并且同时要测试k点。

rugals · 发表于 Post on 2023-9-11 11:13:51

卡开发发发表于 2023-9-11 10:54
1、VASP默认用的Gygi-Baldereschi修正，应该影响不是很大，这个都有相关测试。
2、对CP2K来说，积分筛选 ...

谢谢老师解惑。
1 我对VASP不太熟悉，后面会进一步学习。
2 老师是否了解gaussian的积分筛选策略？我查了用户手册没查到screen的相关信息。我也觉得库仑截断半径可能是一个重要因素，已经在做不同库仑截断半径的尝试。我的结构体系原子数比较多，盒子尺寸超过20埃，因此只考虑gamma点(目前cp2k杂化泛函计算也只支持gamma点)

卡开发发 · 发表于 Post on 2023-9-11 11:34:30

rugals 发表于 2023-9-11 11:13
谢谢老师解惑。
1 我对VASP不太熟悉，后面会进一步学习。
2 老师是否了解gaussian的积分筛选策略？我查 ...

2、你体系到底是非周期性的团簇还是周期性的？周期性的情况可能没办法直接比较，非周期可以不用截断库伦，那就没有这个问题。Gaussian的积分筛选策略很可能要通过iop控制，我很久不用Gaussian你可以自己找找看。

rugals · 发表于 Post on 2023-9-11 11:43:33

卡开发发发表于 2023-9-11 11:34
2、你体系到底是非周期性的团簇还是周期性的？周期性的情况可能没办法直接比较，非周期可以不用截断库伦 ...

周期性分子团簇，可以分别做孤立体系或周期性体系计算。
在gaussian中应当是不用库仑截断的。因此cp2k中需要把库仑截断设大。
但积分筛选策略这个问题确实是很难直接比较。谢谢老师指点。

卡开发发 · 发表于 Post on 2023-9-11 11:58:30

rugals 发表于 2023-9-11 11:43
周期性分子团簇，可以分别做孤立体系或周期性体系计算。
在gaussian中应当是不用库仑截断的。因此cp2k中 ...

积分筛选策略在标准足够严格的情况可以规避这个问题。如果体系是周期性的那没办法比较，除非Gaussian也按照PBC处理，非周期性可以不用库伦截断这样可以比，或者按你说的给充分大的截断半径。

rugals · 发表于 Post on 2023-9-11 12:58:59

卡开发发发表于 2023-9-11 11:58
积分筛选策略在标准足够严格的情况可以规避这个问题。如果体系是周期性的那没办法比较，除非Gaussian也按 ...

我的结构您可以理解为一个高分子线团，通过MD的NPT系综模拟产生。因此这个线团扔gaussian能当孤立体系算，因其有盒子信息，故也可以当周期性体系算。
我就是想考察这两条路线在单点和轨道能上会有多大程度上的差别。

另外老师认为schwarz的积分屏蔽设置多少可以被视作“足够严格”？或者还是需要做schwarz的收敛测试？

卡开发发 · 发表于 Post on 2023-9-11 14:40:15

rugals 发表于 2023-9-11 12:58
我的结构您可以理解为一个高分子线团，通过MD的NPT系综模拟产生。因此这个线团扔gaussian能当孤立体系算 ...

那其实还是周期性的，主要看边缘化学环境情况，NPT应该相邻盒子的分子靠的也很近，会和分子在真空情况由差别。Schwarz积分筛选应该Gaussian也有，你可能需要查一下手册或者iop看看用的是多少，基于密度矩阵的积分筛选如果没有对应可能需要测试下，其他参数应该类似。

rugals · 发表于 Post on 2023-9-11 19:08:18

卡开发发发表于 2023-9-11 14:40
那其实还是周期性的，主要看边缘化学环境情况，NPT应该相邻盒子的分子靠的也很近，会和分子在真空情况由 ...

好的谢谢老师，收获颇丰

sobereva · 发表于 Post on 2023-9-11 22:14:53

仔细看THE JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS 128, 214104 (2008)，里面有CP2K杂化泛函计算细节，对积分屏蔽有充分说明。以及J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 3010–3021，里面有库仑截断的细节

rugals · 发表于 Post on 2023-9-28 13:42:16

sobereva 发表于 2023-9-11 22:14
仔细看THE JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS 128, 214104 (2008)，里面有CP2K杂化泛函计算细节，对积分屏蔽有充 ...

好的谢谢sob老师指点！

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