请教关于CuFeO2晶胞输入文件参数设置的问题

不会扣篮的后卫

老师，同学，大家好：

第1个问题：
请问CP2K输入文件的里磁矩参数的设置，是从Material Project的 Material Details一栏中的 Final Magnetic Moment 获得吗？

第2个问题：
之前跑了一个CuFeO2的优化结构任务，在没有设置K POINTS 和semearing的参数的情况下，跑出了优化后的输出文件。
请问如果之后
添加K POINTS 和smearing的参数后，跑出来的输出文件会和之前未设置的K POINTS 和semearing的参数的情况下 的输出文件 有所不同吗？
（附上CuFeO2的输入和输出文件）


更新新的问题（2022/02/06）：求助各位老师，同学，请问这个报错怎么解决？
WARNING: S**2 computation does not yet treat fractional occupied orbitals
参考了 Google CP2K GROUP的类似问题，似乎也没有直接解决这个报错。
(已解决，可以看这个帖子得到解释：http://bbs.keinsci.com/thread-22642-2-1.html#pid187661）
附上输入和输出文件

lwang2016

Eudaimonia 发表于 2022-2-4 10:16
如果你使用的是主楼中的那个原始晶胞（a*b*c=3*3*11），552大概是k点的底线，ab轴上k点可以继续增加，c轴 ...

老师 您好

请问晶胞长度3 3 11
k点5 5 2 是怎么得到的呀

不会扣篮的后卫

卡开发发 发表于 2022-2-17 14:11
2、应该也有，你可以按照化学式来检索，然后再mag order那一行里面有显示磁序。
4、建模的时候修改xyz和 ...

好的，谢谢老师！

卡开发发

不会扣篮的后卫 发表于 2022-2-17 13:57
谢谢老师的建议！
关于第2条，我是想请问老师，Material Projects会不会有类似的AFM结构，可以用来参考 ...

2、应该也有，你可以按照化学式来检索，然后再mag order那一行里面有显示磁序。
4、建模的时候修改xyz和你的cell就行，或者也可以通过先转换为其他格式用可视化程序修改好再转换回来，可视化程序可选的有ase的gui，或者你也可以用M$处理好导出cif。

不会扣篮的后卫

卡开发发 发表于 2022-2-16 13:29
1、设置的应该没问题，但操作上太繁琐，事实上所有spin up的Fe和spin down的Fe分别额外设置这两种即可， ...

谢谢老师的建议！
关于第2条，我是想请问老师，Material Projects会不会有类似的AFM结构，可以用来参考磁矩，然后应用到我的输入文件?
如果有的话，请问老师该如何搜索？
关于第4条，请问老师，用超晶格算的话，在CP2K中的输入关键词是什么？

卡开发发

不会扣篮的后卫 发表于 2022-2-16 12:43
老师，我又尝试了新的磁矩组合，来自您之前给的link：https://materialsproject.org/tasks/mp-510281#mp- ...

1、设置的应该没问题，但操作上太繁琐，事实上所有spin up的Fe和spin down的Fe分别额外设置这两种即可，其余原子要么不是d价层要么是d满层，基本上不会带局域磁矩，因此不进行初猜也没关系，自洽迭代后应该能得到正确结果，MP网站上给出的结果带很少的磁矩是因为布居分析的时候划分到上面的。
2、我没明白你所谓的找到更多磁矩是什么意思。
3、最好不要去修改元素的价电子数目吧，而且那个也不是改价电子数目，而是进行constraint DFT来约束SCF中原子的布居电荷。
4、那个Decrease in energy我检查下来你体系的能量是一直上升的，仔细一看其实SCF也没收敛，那个多k点的事情是没办法避免，要么就直接用超晶格算，否则根本不可能得到合理的结果。另外你的DFT+U的参数也没正确设置上去，即便用了多k点因为（半）局域交换-关联泛函自作用的问题也会导致低估磁矩。你体系若不牵扯到要优化块体（虽然我还是很建议那么做一下），那直接去算大一些的表面再通过工具或者手工换算到小的表面也没什么。

另注：以后发邮件截图还是慎重一些，避免带个人信息，免得造成不必要的麻烦。

不会扣篮的后卫

卡开发发 发表于 2022-2-14 15:21
后面那个警告对固体计算应该可以不用管，这个uniform occupation大概指的是是否为整数占据，开了展宽并且 ...

老师，我又尝试了新的磁矩组合，来自您之前给的link：https://materialsproject.org/tasks/mp-510281#mp-1292681，

新的磁矩结合6个chemcial unit CuFeO2 组成的AFM的结构

Cu_up_x         Cu_up_y        Cu_up_z     :  0.014
Cu_down_a     Cu_down_b    Cu_down_c : -0.014
Fe_up_x         Fe_up_y         Fe_up_z      : 4.297
Fe_down_a    Fe_down_b     Fe_down_C  :  -4.297

O_up_one      O_up_two    O_up_three
O_up_four      O_up_five    O_up_six       : 0.075

O_down_one O_down_two O_down_three
O_down_four O_down_five O_down_six   :-0.075

运行CP2K后，跑出来的输出文件，显示Decrease_in_energy = NO
然后Spin moment都为0。

关于磁矩，有两个问题。
1.请问老师，这是说明新的磁矩不合理吗？
2.如果继续在Materials Project网站上想要找到更多的磁矩，请问老师有什么建议吗？




价电子问题内容：
老师，我老板根据我之前三单位（Fe Fe Fe +5 +5 +5的磁矩）的输入和输出文件给了建议，

我尝试着按照老板的建议(把Cu +1 原先11个价电子改为 10个价电子)，
用&CDFT TARGET  10 ! Constraint target is the number of valence electrons – 1
       &ATOM_GROUP
          ATOMS 1 ！原子序号第一位是Cu_up_x
          COEFF 1

来把Cu的价电子变成10。
但是通过输出文件检查，发现Cu的valence electrons还是11，就终止了输出文件。
请问老师，有什么方法可以实现Cu原子的价电子变为10的参数设置呢？
（附上相关的图片和输入，输出文件的压缩文件夹）

不会扣篮的后卫

卡开发发 发表于 2022-2-14 15:21
后面那个警告对固体计算应该可以不用管，这个uniform occupation大概指的是是否为整数占据，开了展宽并且 ...

好的，谢谢老师的建议！

因为我老板也是刚接触CP2K，可能他也需要时间来把理论与CP2K完美结合。
我会转告他来自于论坛上老师，同学讲解的CP2K新知识。

卡开发发

不会扣篮的后卫 发表于 2022-2-14 13:01
谢谢老师的建议。因为最终会造大表面，所以小结构就先不考虑k点问题了。

后面那个警告

WARNING in s_square_methods.F:99 :: Found non-uniform occupation

对固体计算应该可以不用管，这个uniform occupation大概指的是是否为整数占据，开了展宽并且做磁矩优化确实有可能出现分数占据的情况。

但是，需要注意的是RELAX_MULTIP_1

WARNING in qs_mo_occupation.F:357 :: Multiplicity changed from 1 to  103

，在SCF迭代过程磁矩一下子翻上去肯定是有点问题。小结构应该才要考虑k点，到了大结构用Gamma点就可以，否则可能算出来的结果都不对。但是是不是就是因为k点的原因我暂时不好说，建议先排查这个，如果你觉得实在解决不了也只好在小的表面先不要用DFT+U看看。这个结构磁序应该是什么样我建议可以参考一下Materials Project网站上怎么设置的，我不确定你为啥一定要是三单位高度的。当然，如果使用多个k点还出现这样的情况再去调整迭代参数，现在姑且先不提避免混淆。

不会扣篮的后卫

卡开发发 发表于 2022-2-13 16:35
1、61个电子占据64轨道，那说明有电子数占据是

谢谢老师的建议。因为最终会造大表面，所以小结构就先不考虑k点问题了。


老师，我根据您的建议，采取了6个chemcial unit CuFeO2的结构，用CP2K跑了两个新的输入文件，
一个自旋多重度参数设置为是RELAX_MULTIP 1，想要让磁矩弛豫，由于在计算过程中发现了报错，我终止这个运行过程，
出现了以下类似的报错：
*** WARNING in qs_mo_occupation.F:357 :: Multiplicity changed from 141 to ***
*** 139  ----- 报错1




另一个自选多重度参数设置为是MULTIPLICITY 1，成功跑出输出文件，但出现一个
*** WARNING in s_square_methods.F:99 :: Found non-uniform occupation ***-----报错2

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
我把FIXED_MAGNETIC_MOMENT的这个参数设置加入3个chemcial unit CuFeO2结构的输入文件中，
（MULTIPLICITY 16），因为把3个Fe 都当成是+5的磁矩，MULTIPLICITY =2* （15/2) + 1 =16,
想测试是否可以把
*** WARNING in s_square_methods.F:99 :: Found non-uniform occupation ***避免,


没有FIXED_MAGNETIC_MOMENT 15的这个参数设置的话，
*** WARNING in s_square_methods.F:99 :: Found non-uniform occupation ***又出现了。

但是有FIXED_MAGNETIC_MOMENT 15的这个参数设置的话，
*** WARNING in s_square_methods.F:99 :: Found non-uniform occupation ***就不会出现。




请问老师,报错1，报错2为什么会出现呢？
（附上输入和输出文件)

卡开发发

不会扣篮的后卫 发表于 2022-2-13 14:02
请教老师，关于电子和轨道数的问题
3个chemical unit CuFeO2组成的AFM结构。在这个结构中，Fe是+3价，Cu ...

1、61个电子占据64轨道，那说明有电子数占据是<1的，这种引起的原因是使用了展宽，也合理。
2、这个体系建议用RELAX_MULTIP替代MULTIPLICITY让磁矩弛豫，一般最终的磁矩可能不是正好是5。
3、AFM的结构应该不会是3 chemical unit，这样应该不符合化学计量数，应该是某个偶数倍，spin up和spin down的电子数目应当是一样的才是符合AFM的。需要小心的是如果你拿到的结构是实验结构，这个结构可能是不区分磁性的，因此实际考虑磁性区分后的结构可能比这个结构大2N倍。我不确定你做的是表面还是块体，如果是表面也得注意这个问题，最好先找到AFM下考虑区分磁矩的单胞结构再来做表面。
4、小的表面也应当考虑多k点，但是我不确定现在的版本DFT+U能否同时设置k点（n年没用过这程序，某些设计一直认为比较离谱），如果不能使用多k点你还得造大的表面。
5、SCF没收敛，虽然程序继续跑了下去，建议从上面的问题先下手。

不会扣篮的后卫

卡开发发 发表于 2022-2-5 11:42
占据数目指的就是电子在轨道上占据了多少，按道理是一个轨道占据1电子（不考虑自旋极化是2），由于使用了 ...

请教老师，关于电子和轨道数的问题
3个chemical unit CuFeO2组成的AFM结构。在这个结构中，Fe是+3价，Cu是+1价，O是 -2价

如图所示，Spin 1 和 Spin 2 的电子数总和，可以通过
（0价的铁valence electrons为16）
（0价的铜valence electrons为11）
（0价的氧valence electrons为6）得到，16*3+11*3+6*6=117=61+56（红色箭头标注的）

根据老师之前的回复，一个轨道占据1电子（不考虑自旋极化是2），加上我设置的参数 ADDED_MOS 50 50
可以理解了蓝色箭头标的111（61+50）和106（56+50）。

在输入文件里，我设置了MULTIPLICITY   6 #Spin multiplicity 和 FIXED_MAGNETIC_MOMENT 5

第一个问题：
请问老师，黄色箭头标的number of orbitals是怎么得到的？
比如说Spin 1 部分只有61个电子，却占据了64个轨道，基于一个轨道占据1电子，另外3个占据轨道，是怎么被占据的？



第二个问题：
请问老师，图片中最后两行 Number of orbital functions: 231 和Number of independent orbital functions:231
这两个数字是怎么得到的？
(附上OPTIMIZATION STEP 1的图片，输入文件和我停止的输出文件）

不会扣篮的后卫

卡开发发 发表于 2022-2-5 11:42
占据数目指的就是电子在轨道上占据了多少，按道理是一个轨道占据1电子（不考虑自旋极化是2），由于使用了 ...

好的，谢谢老师！

卡开发发

不会扣篮的后卫 发表于 2022-2-5 11:10
请问老师，空带数目和占据数指的是什么？在跑3个chemical unit的CuFeO2的输入结构文件时，遇到了All alph ...

占据数目指的就是电子在轨道上占据了多少，按道理是一个轨道占据1电子（不考虑自旋极化是2），由于使用了展宽，在Fermi能级附近的轨道占据数可能是分数，Fermi能级以上没有电子填充的轨道就是空轨道（或者叫空带）。

一般大体系计算做Fock矩阵对角化都是做子空间的，只需要求解比较低的几个占据态即可。对于无磁性的绝缘体，电子全部配对，需要的展宽也不大，这种情况对空轨道需求比较少；反之则需要稍多一些的空轨道。如果要增加空轨道，可以用ADDED_MOS（https://manual.cp2k.org/trunk/CP ... /SCF.html#ADDED_MOS）。

不会扣篮的后卫

卡开发发 发表于 2022-1-29 16:50
还有一点要小心，最好空带数目到时候检查下占据数的情况，并不是说随便设置个30就行。因为加了自旋极化之 ...

请问老师，空带数目和占据数指的是什么？在跑3个chemical unit的CuFeO2的输入结构文件时，遇到了All alpha MOs are occupied的报错。
感觉和之前的老师提到的“自旋极化之后alpha或beta上可能会排更多的电子数”现象类似。
（附上3个chemical unit的CuFeO2输入和输出文件）