DFT+U氧空位Ceo2掺Pt吸附丙酮加H结构 SCF不收敛

yamin

最终SIGMA = 0.05, ALGO = A ，收敛。供参考。谢谢各位前辈!


问题：DFT+U,SCF不收敛，我不知道怎么办了，卡半个月了。拜托各位前辈帮我看看。文中按顺序贴出了我的INCAR,尝试过的方法以及结构信息。（再补充，不加U时，收敛）

1.  INCAR信息如下

# control
SYSTEM=ceo2-OPT
#SYMPREC=1E-10
LCHARG=.FALSE.
LWAVE=.FALSE.
NPAR=4
LREAL=A
LMAXMIN=6

#SCF
ALGO=F
EDIFF=1E-5
ISMEAR=0
SIGMA=0.1
PREC=NORMAL
NELM=150
NELMIN=6
ENCUT=400

#LVDW=.T.

LDAU=.True.
LDAUL=-1 3  -1 -1 -1
LDAUU=0  5  0  0  0

#OPT
EDIFFG=-0.05
NSW=200
IBRION=2   # 0: MD, 1: Newton, 2: CG, 7:frequency
ISIF=2     # 3 for bulk, 2 for surface and others
#IDIPOL=3   # 1: x, 2:y, 3, z, 4: all

ADDGRID=.TRUE.  # use when IBRION=1
AMIN = 0.01

AMIX     =   0.20
BMIX     =   0.00001
AMIX_MAG =   0.80
BMIX_MAG =   0.00001

2. 按照前辈的方法依次尝试

http://bbs.keinsci.com/thread-11126-1-2.html

（1）调整了很多构型，DFT能优化成功，DFT+U(u=5失败)。排除构型不合理原因。
（2）添加LMAXMIN=6，仍然不收敛
（3）没有读取波函数

（4）设的是ALGO=Normal。

（5）SIGMA=0.5是粗收敛，提高SIGMA=0.1后不收敛

（6）我的ISPIN=1,以下都添加了。

AMIX = 0.2
BMIX = 0.0001 #almost zero, but 0 will crash some versions

AMIX = 0.2

BMIX = 0.0001 #almost zero, but 0 will crash some versions

AMIX MAG = 0.8

BMIX MAG = 0.0001 #almost zero, but 0 will crash some versions

(7)  CeO2是半导体，所以设置ISMEAR=0

(8)  检查体系是不是特殊的磁性排列，即MAGMOM设置是否合理。（关于这点，我的ISPIN=1,还需要考虑吗？如何检查体系的磁性排列？）

(9)  提高积分精度，PREC=Accurate 。（尝试不收敛）

(10) 提高格点精度，ADDGRID = .TRUE. 。（尝试不收敛）

(11) 先用1 1 1 K点计算收敛，再读取CHGCAR，用高K点计算。（现在是K=331,尝试G=111,不收敛）

(12) 尝试不同的ALGO 比如：ALGO=Conjugate。（测试中）

(13) 如果在结构优化或者MD过程中，某一步突然不收敛，使用MAXMIX = 50（不相干，未尝试）

(14) 尝试用更小的ENCUT或者更大的ENCUT的预收敛。（原先是400，调整过450，不收敛）

(15) 换更小的赝势或者更soft的赝势。（赝势中Ce有Ce Ce_3 Ce_GW Ce_h,四个文件，目前选用的是Ce <PAW_PBE Ce 23Dec2003>  。我不知道如何区分软硬，待查询

(16) 最后给出一个VASP官方教程里解决的不收敛的方法：

                       1.用ALGO=N （是否收敛N to 2，Y to 6）

                       2. ICHARG=12 (no charge update，非自洽计算，N to5, Y to 3)

                       3. ICHARG=2 AMIX=0.1 ; BMIX=0.01(N to 4, Y to 6)

                       4. increase BMIXBMIX=3.0 ; AMIN=0.01(N to 5, Y to 6)            

                       5. Bug report

                       6. Use this setting

（这里关于括号中的注释我不理解意思）
3. 结构信息
FM3M 110面  supercell:3*3   3层固定底部一层



POSCAR

111\(4)                                 
   1.00000000000000     
    10.6602001190000006    0.0000000000000000    0.0000000000000000
     0.0000000000000000   11.3069000244000009    0.0000000000000000
     0.0000000000000000    0.0000000000000000   27.5379009247000006
   O    Ce   Pt   H    C
    36    17     1     8     3
Selective dynamics
Direct
  0.3775976917672311  0.9967906676681029  0.3264518635253797   T   T   T
  0.1211986434165990 -0.0000848686787089  0.3270287977703940   T   T   T
  0.1192760621045083  0.1656408098932839  0.3995894548253406   T   T   T
  0.3716852820342998  0.1525365254326861  0.4020499135214294   T   T   T
  0.3750000000000000  0.1666699980000033  0.2579399959999975   F   F   F
  0.1250000000000000  0.1666699980000033  0.2579399959999975   F   F   F
  0.8774694741001148  0.9992992022559726  0.3271248790005488   T   T   T
  0.6229683574426530  0.9976310514423520  0.3265325703341083   T   T   T
  0.6274086574454923  0.1537290895820219  0.4027789192146946   T   T   T
  0.8795833421614427  0.1662461431575759  0.3987606742540441   T   T   T
  0.8749999779999982  0.1666699980000033  0.2579399959999975   F   F   F
  0.6250000220000018  0.1666699980000033  0.2579399959999975   F   F   F
  0.3742843279251741  0.3401316930774476  0.3287722007531013   T   T   T
  0.1220642187488985  0.3316013640282435  0.3270442505743299   T   T   T
  0.0994840006880943  0.5001926254715579  0.3971099664542040   T   T   T
  0.3785524341893844  0.5162417493073541  0.4057347165646560   T   T   T
  0.3750000000000000  0.5000000000000000  0.2579399959999975   F   F   F
  0.1250000000000000  0.5000000000000000  0.2579399959999975   F   F   F
  0.8796340509623183  0.3356433321028414  0.3275343178164884   T   T   T
  0.6248963732519363  0.3436536937999709  0.3306064802096449   T   T   T
  0.8435817111533865  0.4995391402130468  0.4081039090254628   T   T   T
  0.8749999779999982  0.5000000000000000  0.2579399959999975   F   F   F
  0.6250000220000018  0.5000000000000000  0.2579399959999975   F   F   F
  0.3769137325538578  0.6685716524959775  0.3275622508566277   T   T   T
  0.1217327632120917  0.6685923685000844  0.3269431229156253   T   T   T
  0.1193260043664254  0.8334624044781700  0.3996939172452387   T   T   T
  0.3761815150953545  0.8333900772473088  0.4015075418891398   T   T   T
  0.3750000000000000  0.8333299600000004  0.2579399959999975   F   F   F
  0.1250000000000000  0.8333299600000004  0.2579399959999975   F   F   F
  0.8789188698510234  0.6632847182505904  0.3274594802077431   T   T   T
  0.6220521243423986  0.6585866059742553  0.3312907822427772   T   T   T
  0.6204822334121542  0.8343854027256173  0.3997747452275983   T   T   T
  0.8779765190728333  0.8322824386028105  0.3987521569336377   T   T   T
  0.8749999779999982  0.8333299600000004  0.2579399959999975   F   F   F
  0.6250000220000018  0.8333299600000004  0.2579399959999975   F   F   F
  0.6149774347258308  0.5569219941551554  0.4648991585575832   T   T   T
  0.0001758699549367 -0.0005592783655826  0.3945725910156291   T   T   T
  0.0000000000000000  0.0000000000000000  0.2579399959999975   F   F   F
  0.2494305707209341  0.1651485782496097  0.3269199099009110   T   T   T
  0.4995405547362476  0.9963082183921594  0.3955322205201541   T   T   T
  0.5000000000000000  0.0000000000000000  0.2579399959999975   F   F   F
  0.7505406817268330  0.1648289993144933  0.3273925529985168   T   T   T
  0.0011306858380165  0.3239030770546590  0.3945533385504572   T   T   T
  0.0000000000000000  0.3333300019999967  0.2579399959999975   F   F   F
  0.2467882201629610  0.5011816691804805  0.3265267677040936   T   T   T
  0.5000000000000000  0.3333300019999967  0.2579399959999975   F   F   F
  0.7526582697237455  0.4990302793178982  0.3211712717147434   T   T   T
  0.0003471108900767  0.6753034257090438  0.3947624183296475   T   T   T
  0.0000000000000000  0.6666700399999996  0.2579399959999975   F   F   F
  0.2488348441758422  0.8343305069859456  0.3257020373134448   T   T   T
  0.4946151045993857  0.6833324401168691  0.3962414126667447   T   T   T
  0.5000000000000000  0.6666700399999996  0.2579399959999975   F   F   F
  0.7500706456105846  0.8329205414590178  0.3267695608056639   T   T   T
  0.4994543399795751  0.2515879317709884  0.3691297266503954   T   T   T
  0.7696651224867754  0.5029053448962930  0.4291124766044110   T   T   T
  0.4065865104807400  0.4345279946662692  0.4105320223500483   T   T   T
  0.4778148470147996  0.5511223446689605  0.5619901718087674   T   T   T
  0.5837150147524066  0.6659344414187797  0.5436186222771064   T   T   T
  0.6370334935431059  0.5424160398015719  0.5792818760486264   T   T   T
  0.5188409476122946  0.3354389718683318  0.5181079531725636   T   T   T
  0.6776773804636974  0.3443715112884200  0.5352557416931272   T   T   T
  0.6359505385974850  0.3301423451606869  0.4719758407686335   T   T   T
  0.5741166411296662  0.5706055749721644  0.5498166661754910   T   T   T
  0.6018515266954427  0.5029977260090216  0.5039647639507168   T   T   T
  0.6107685616565711  0.3708952042421303  0.5068137870757166   T   T   T

syuusama

风飞 发表于 2020-9-1 22:04
你好，我是用QE进行计算的，请问您调整的这个参数：SIGMA = 0.05, ALGO = A   代表的什么意思呢？我看看 ...

SIGMA为展宽大小，ISMEAR和SIGMA这两个参数确定弥散（smearing）的方法和展宽的参数，SIGMA = 0.05通常用于非金属和半导体；ALGO为电子迭代算符，不同的 ALGO 对应的是不同的算法，本质上都是在找势能面上的能量极小值，ALGO = All即IALGO = 58，可以看 VASP wiki 里的介绍。https://www.vasp.at/wiki/index.php/ALGO

yamin

https://www.vasp.at/wiki/wiki/index.php/ALGO
ALGO是控制电子算法的

风飞

yamin 发表于 2020-8-31 14:28
是这么做的，直接删掉了O原子。你试试调整参数

你好，我是用QE进行计算的，请问您调整的这个参数：SIGMA = 0.05, ALGO = A   代表的什么意思呢？我看看能否借鉴到我的计算中

yamin

风飞 发表于 2020-8-28 11:26
您好，请问您搭建CeO2(111)氧空位的步骤是？
我之前切出CeO2（111）面，然后进行优化，然后在111面删除 ...

是这么做的，直接删掉了O原子。你试试调整参数

Penson

体系比较大时，用ALGO = V会更容易收敛，但是可靠性相对弱一些，不过我觉得基本靠谱

风飞

yamin 发表于 2019-11-25 10:35
以下是读取SIGMA=0.5时的WAVECAR,用SIGMA=0.3时跑的汇总文件。37-38步de由+00变为+01,我看着能量发散，自洽 ...

您好，请问您搭建CeO2(111)氧空位的步骤是？
我之前切出CeO2（111）面，然后进行优化，然后在111面删除一个O，然后对这个模型进行优化，结果怎么也不收敛。请问是不是我这样的构建的方法有问题

yamin

Accelerator 发表于 2019-11-25 12:22
VASP一些特无论如何都弄不收敛的体系 构型又没有不合理的 可以尝试用不收敛的波函数多优化几步 有望走几步 ...

最终SIGMA = 0.05, ALGO = A ，收敛。谢谢前辈指导!

yamin

目前老师给我改了SIGMA=0.05 ALGO=A,收敛中

yamin

啦啦黑还黑 发表于 2019-11-25 22:25
为啥用ISPIN=1呀，你这体系很可能自旋极化，doped金属原子和Ce4+之间有电子转移，打开自旋ISPIN=2

您好，我打开了ISPIN=2,还是不收敛，还能咋整？

yamin

啦啦黑还黑 发表于 2019-11-25 22:25
为啥用ISPIN=1呀，你这体系很可能自旋极化，doped金属原子和Ce4+之间有电子转移，打开自旋ISPIN=2

完美二氧化铈表面在吸附丙酮和2个H时，ISPIN=1，同样SCF不收敛，单独吸附丙酮收敛，单独吸附H收敛。看文献U值范围4或5，截断能范围400-500（看过一篇300的，找不到出处了），我打算尝试分别修改ISPIN=2,ENCUT=500,U=4试试。

yamin

啦啦黑还黑 发表于 2019-11-25 22:25
为啥用ISPIN=1呀，你这体系很可能自旋极化，doped金属原子和Ce4+之间有电子转移，打开自旋ISPIN=2

好，我来试试，谢谢前辈!

啦啦黑还黑

为啥用ISPIN=1呀，你这体系很可能自旋极化，doped金属原子和Ce4+之间有电子转移，打开自旋ISPIN=2

yamin

Accelerator 发表于 2019-11-25 12:22
VASP一些特无论如何都弄不收敛的体系 构型又没有不合理的 可以尝试用不收敛的波函数多优化几步 有望走几步 ...

您好，是指读取波函数再优化吗？

Accelerator

VASP一些特无论如何都弄不收敛的体系 构型又没有不合理的 可以尝试用不收敛的波函数多优化几步 有望走几步后SCF得以收敛

yamin

题中POSCAR第倒数八行不知道为什么我这里显示不出来，编辑时是完整的。完整数据为 0.5837150147524066  0.6659344414187797  0.5436186222771064   T   T   T