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[VASP] 求助VASP有限差分算弹性性质时,取不同的POTIM、AMIX值,结果差异较大。怎么算才靠谱?

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本帖最后由 tkz19 于 2023-9-8 17:01 编辑

对问题的具体描述:

我的研究体系是硫酸三苷肽晶体(简写为TGS,属单斜晶系P21极性空间群)。在用VASP有限差分法计算其弹性性质(主要包括劲度系数矩阵、压电系数矩阵两种)时,发现在INCAR中采用不同的POTIM值(0.015, 0.01和0.005)、AMIX值(0.4,0.2和0.1),计算出来的结果差异较大,矩阵的某些分量的差异可以达到百分之几十,甚至有正负号的差异。那么为什么会有那么大的差异?以及到底应该怎么设置INCAR的参数,才能把弹性劲度系数矩阵、压电系数矩阵等算得比较准确、靠谱呢?求高人指点。


对问题的补充描述:
1. 在做弹性性质计算之前,我先做了结构优化。结构优化步骤的INCAR为:
ISTART=0
ICHARG=2
LWAVE=.F.
LCHARG=.F.

PREC=N
ALGO=N
NELM=100
EDIFF=1E-5
ENCUT=520
ISMEAR=0
SIGMA=0.05

IBRION=2
NSW=200
ISIF=3
EDIFFG=-0.01
IVDW=11

NCORE=2
LSCALAPACK=.F.

此外,K点网格密度取3×2×5,赝势选PBE。优化后用于计算弹性性质的POSCAR如附件。

2. 有限差分法(IBRION=6, NFREE=2)算弹性常数、压电常数时,用了7组不同的INCAR,K点密度和赝势则与结构优化的步骤相同。现将结果整理如下图:
(图中,劲度系数矩阵(c_ij)和离子贡献的压电系数矩阵的各分量在7次计算中的最大值标为红色,最小值标为蓝色。)


第1组和第2组的差别在于LEPSILON=.T.这个标签,用于控制是否计算压电矩阵的,可以看出,加入这个标签对劲度系数矩阵(c_ij)的结果的影响并不大。
第3组和第4组相比于第2组修改了AMIX,第2组的AMIX用的是默认值0.4;
第5组和第6组相比于第2组修改了POTIM;
第7组则是把PREC改为Accurate,其他的与第2组一样。

对比这7组结果可以看出,用不同的INCAR算出的劲度系数矩阵的有些分量有很大的差异,甚至可以达到百分之几十。

此外,从表格中的第2组到第7组可以看出,不同的INCAR对PIEZOELECTRIC TENSOR  for field in x, y, z (这一项我理解为是电子对压电矩阵的贡献) 几乎没有差异,但对PIEZOELECTRIC TENSOR IONIC CONTR  for field in x, y, z (这一项我理解为是离子对压电矩阵的贡献) 有很大的影响,甚至有正负号的差异,简直大的离谱!如此一来,我就不清楚哪一组是比较靠谱的结果了。

POSCAR

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第一原理惨品小作坊

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发表于 Post on 2023-9-10 09:56:27 | 只看该作者 Only view this author
你可以把原始数据打包用网盘链接带上来看看。
1、AMIX在原理上不该影响到结果,然而这里影响反而是很大的,可以先不看其他的,比方说就看单点自洽场计算得到的能量/力不同AMIX是否一样,亦或是先排查下是否在有限位移过程中有结构自洽场没有真正收敛。
2、POTIM是会有影响,太小的话可能会导致数值噪声,太大的话可能会偏离谐振近似的区域导致不准确,所以是应该慎重处理。
其他暂时不太容易判断,也许可以把计算的数据打包(尤其是OSZICAR或是stdout以及OUTCAR)传上来看看,大家方便一块讨论下。
日常打哑谜&&探寻更多可能。
原理问题不公开讨论,非商业性质讨论欢迎私聊。
本周忙

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-9-12 10:45:04 | 只看该作者 Only view this author
现已把原始数据(除POTCAR文件以及空的WAVECAR、CHGCAR文件以外)传至百度网盘,欢迎大家下载、查看、讨论。
链接: https://pan.baidu.com/s/1GuZw6C0bGyh_BVTHlpf-eA 提取码: b4hn

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极天的流星雨

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发表于 Post on 2023-10-21 19:52:34 | 只看该作者 Only view this author
请问NSW=1的话为啥还要设ediff呢
主要使用软件:VASP
目前从事稀土发光相关的第一性原理计算。
以前曾从事:蛋白质水溶液的分子动力学计算(NAMD、Gromacs);钙钛矿相关的第一性原理计算。

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