请教使用DFT+U计算铜团簇的问题

NoleTovey

计算单Cu团簇的时候有没有加U的必要性？算下来的3Cu能量为什么比Cu2要高？有什么理论可以解释下吗？

1Cu	1.39532421
2Cu	0.75549579
3Cu	1.16031009
4Cu	0.26268069

Amo

我算出来的跟你很相似，请问大佬是如何解决这个问题的？

Amo

请问您算团簇的时候，比如两个原子的团簇，是在一个原子吸附在氧化物表面的基础上加一个原子，还是在优化后的表面上直接添加两个原子进行优化？

NoleTovey

卡开发发 发表于 2020-3-20 11:09
1、LZ这个能量算出来都是正的，我怀疑可能会是运行环境或者编译的程序有问题。
2、DFT+U对于化学环境变 ...

您能帮我看看我的INCAR有什么问题吗？多谢您了

NoleTovey

xp47 发表于 2020-3-19 22:04
请列出您的INCAR 和OUTCAR 或者vasprun最好，我也粗糙的依靠您的简单描述进行了简单运算（可能ENCUT不同） ...

SYSTEM = Cu
#convergence criterion-----------------------------------------
EDIFF = 1.E-05
EDIFFG = -0.03
NSW = 400
#ions move----------------------------------------------
dynamic:
IBRION = 2
POTIM = 0.5
ISIF = 2
ISYM = 0
#SYMPREC = 1.E-05
#KPT--------------------------------------------------
LREAL = Auto
LPLANE = TRUE
LSCALU = .FALSE.
NCORE = 1
NPAR = 1
#electrons----------------------------------------------------
ENCUT = 400
ISTART = 0
INIWAV = 1
ICHARG = 2
ISMEAR = 0
ALGO = Fast
ISPIN = 2
GGA = PE
GGA_COMPAT = .FALSE.
PREC = high
NELM = 60
NELMIN = 8
SIGMA = 0.1
#MAGMOM = 4*0 50*0 28*0 5 9 -5 -9
IMIX = 4
AMIX = 0.4
BMIX = 1.0
WC = 1000.
INIMIX = 1
MIXPRE = 1
MAXMIX = -45
AMIN = 0.1
AMIX_MAG = 1.6
BMIX_MAG = 1.0
#IDIPOL = 3
#LDIPOL =.TRUE.
LORBIT = 11
#LAECHG = TRUE
#LVTOT = TRUE
#On site Coulomb interaction: L(S)DA+U--------------------
LDAU = .TRUE.
LDAUTYPE = 2
LDAUL = 2
LDAUU = 8
LDAUJ = 1
LDAUPRINT = 2
LMAXMIX = 4
LASPH = .TRUE.
#D3-Becke-Jonson (BJ) damping~~~~~~~~~~~J. Comp. Chem. 32, 1456 (2011).
LVDW = .TRUE.
IVDW = 12
VDW_RADIUS = 50.2         cutoff radius for pair interactions considered in eq. 6.93
VDW_CNRADIUS = 20.0         cutoff radius  for calculating the coordination number
VDW_S6 = 1.0          
VDW_S8 = 0.7875         
VDW_A1 = 0.4289
VDW_A2 = 4.4407

卡开发发

xp47 发表于 2020-3-19 22:04
请列出您的INCAR 和OUTCAR 或者vasprun最好，我也粗糙的依靠您的简单描述进行了简单运算（可能ENCUT不同） ...

1、LZ这个能量算出来都是正的，我怀疑可能会是运行环境或者编译的程序有问题。
2、DFT+U对于化学环境变化剧烈的体系确实不合适，不提倡胡乱+U。LZ每个铜原子加上去其实化学环境都有变化，按道理真的去做LR的话可能不太体系U值其实还是不太一样的，对于能量差的计算来说，不同的U没办法严格比较。

xp47

请列出您的INCAR 和OUTCAR 或者vasprun最好，我也粗糙的依靠您的简单描述进行了简单运算（可能ENCUT不同）但是做最粗糙的计算结果如下（我觉着这样的结果已经挺糟糕了得提高ENCUT，更大的格子我偷了懒用了10|考虑到只用到了PBE做最简单的优化结构|当然应该考虑自旋极化，我这里最粗糙的单个原子计算忽略了ISPIN）:（列出的是energy without entropy）
1Cu         -0.01271152 eV
2Cu         -2.75183484 eV
3Cu         -4.17346124 eV
此外，个人觉得处处都用DFT+U 并不是个reasonable的解决方案（可能在某些角度，比如考虑band gap等等问题时候有些人会推荐使用DFT+U并使用linear response的方法获得U的值）。比如在考虑charge transfer的时候会有严重的问题。
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我个人经验尚浅，但是总感觉PAW给出的当个原子的能量应该是非常接近0eV的某个值才合适比如小于-0.1eV左右？！
此外请查看EATOM（OUTCAR 和 POTCAR中的EATOM对应的值，OUTCAR一般会给出POTCAR中的参考值和EATOM在每一电子步的值，越接近越好吧，我是这样觉着的）
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为啥不用HSE代替U呢(我自己的导师是个反对乱加U的人我也....受到了影响

卡开发发

原则上一般的泛函都存在自作用误差，可以通过DFT+U来修正来一定程度改善结果，不过U值取值方面说法就比较多了，团簇的情况和块体、氧化物可能还会有所不同，而且会随着化学环境变化而变化。