利用slow-growth方法计算出的自由能不收敛

燚方通行

最近想用slow-growth方法计算反应的自由能垒，由于体系太大，VASP基本算不动，所以考虑用CP2K。查资料时在论坛里看到了这个帖子

《CP2K可以用slow-growth方法来算能垒吗？遇到了一些问题，请大家帮忙（http://bbs.keinsci.com/thread-31362-1-1.html）》这个楼主以分子间距为CV，不断拉远，发现体系的自由能呈线性下降而无法收敛，这不符合常理，但是问题没有得到解答。随后，我针对自己的体系（液相N2）展开了一些初步测试，果然遇到了一样的问题。

具体而言，通过NVT模拟发现，在一个200原子、密度为1.1 g/cc的常温液相N2模型中，N2的分子间距一般保持在2.6至3.2埃左右。然后我选择了一帧结构开始slow-growth计算，将两个N2分子的N-N距离设置为CV，初始为2.4埃，增加速率为4E-4 埃/fs，跑了1500步，一直拉到3.0埃，对Shake拉格朗日乘子积分，发现自由能确实是近线性下降的。我考虑过计算精度太糙的可能性，但是提高SCF收敛限、减少CV变化速率、提高截断能等常规手段不能定性解决问题，顶多是高精度计算得到的自由能曲线更平缓一些，如图1所示。

我之前用VASP的slow-growth方法也计算过相似的体系，发现两个N2距离超过2.7埃时，继续拉长距离对自由能没影响，也就是自由能在CV大于2.8埃时应该收敛，画出来的曲线明显是水平的，如图2所示。说明CP2K计算的自由能曲线一定是有问题的。

按照官方资料，slow-growth模拟相比普通的MD模拟需要添加两个部分的计算参数，我的参数设置如图3所示，为了直观简洁就没有上传整个输入文件了。

希望有大佬能帮忙解答一下。测试一周了，舍不得CP2K的slow-growth方法，感觉很好用，但是解决不了这个问题，愁死我了，准备明年去卢老师的CP2K培训班系统性学习一下。