用castep进行晶体的结构优化后，提示优化失败，怎么办？

zhongyuabc

我用的赝势是Norm conserving,泛函选择如图2所示，其他参数采用默认设置。
我计算的这个晶体里面含有氢键，但是由于氢键数目太多，我在castep里面没有生成氢键，是否是因为这个原因导致的不收敛？但是我之前算过同样具有氢键的晶体，是能够优化成功的。
不知道是否有朋友知道怎么做，求帮助，非常感谢！

卡开发发

洲洲学材料 发表于 2024-3-4 17:39
调到预测的性质与实际值一样算依据吗？

有些是拟合能隙，也有电池体系拟合电位，反应拟合能垒，或者说本身通过调整U来保证逼近Koopmans的线性关系的，但是怎样做比较有意义我也很难说，相对来说最后那种做法物理意义稍微强一些，也算少有不太凑结果的做法，但这种做法也有自己的弊端，此外还有一些比较第一性的方式处理U。不止于此，有些体系甚至有可能+U之后也没有什么效果，所以不是很推荐这样去凑结构。

洲洲学材料

卡开发发 发表于 2024-3-4 15:21
原则上能调，但调要有调的依据。

调到预测的性质与实际值一样算依据吗？

卡开发发

洲洲学材料 发表于 2024-3-4 13:57
老师，这里调整U值吻合实验值可靠吗，我用了两篇文章做的U都得不到与实验值相近，所以自己调整了U值达到 ...

原则上能调，但调要有调的依据。

洲洲学材料

卡开发发 发表于 2016-6-13 10:32
(1)你测试截断能总有个间隔吧，比如50eV、100eV，也有用150eV的，不同的间隔能量变化肯定不相同，我觉得 ...

老师，这里调整U值吻合实验值可靠吗，我用了两篇文章做的U都得不到与实验值相近，所以自己调整了U值达到了实验值，然后用这个U进行后续结构优化和性质计算可以吗？

zhongyuabc

前辈，我放大了2%的晶胞参数还是不能优化成功

zhongyuabc

谢谢前辈了，我发的cif是没有优化过的

卡开发发

zhongyuabc 发表于 2016-6-13 15:05
前辈，在您的悉心解答下，我终于明白了怎样去收敛性测试。但是现在我又遇到了新问题了
（1）前辈，您有遇 ...

cif、castep还有param文件发来看看，估计得从结构和方法上找原因。

zhongyuabc

前辈，在您的悉心解答下，我终于明白了怎样去收敛性测试。但是现在我又遇到了新问题了
（1）前辈，您有遇到过收敛性测试做完后，用所得的截断能和k-point进行结构优化，结果发现结果优化不成功。一般遇到这样的问题时您是怎么解决的？
（2）在castep帮助文件中给出的解决方案如图所示，我觉得第三种解决办法有些不太妥当，不知您怎么看？

卡开发发

zhongyuabc 发表于 2016-6-13 11:53
我现在计算的截断能间隔值是50ev，体系有104个原子，然后相邻两个截断能计算所得的能量差最小值为0.14994 ...

0.14994/104=1.44173meV/atom per 50eV，一般是够了。

zhongyuabc

卡开发发 发表于 2016-6-13 10:32
(1)你测试截断能总有个间隔吧，比如50eV、100eV，也有用150eV的，不同的间隔能量变化肯定不相同，我觉得 ...

我现在计算的截断能间隔值是50ev，体系有104个原子，然后相邻两个截断能计算所得的能量差最小值为0.14994ev.用0.14994÷50÷104=2.88e-5 eV/atom. 前辈，所以这样是可以了吗？
我用的精度是Fine，但是不在您之前说的那个范围内（1e-6 eV/atom到1e-5 eV/atom之间）。

卡开发发

zhongyuabc 发表于 2016-6-13 09:21
（1）前辈，您说的把interval除掉是什么意思呢？还有您后面那句“1meV/per 100eV ENCUT per atom应该也就 ...

(1)你测试截断能总有个间隔吧，比如50eV、100eV，也有用150eV的，不同的间隔能量变化肯定不相同，我觉得应该都换算到per 50 or 100eV的间隔，否则不同的间隔分别作出的收敛性测试就没啥可比性了；

(2)你指的单点能能量差是总能的能量差么？0.2eV/100原子差不多，如果你截断能测试的间隔是100eV的话，也已经到了2meV的数量级，体系如果很大，其实也就差不多了；

(3)castep没说，但vasp说了一些（如弹性模量计算章节中，手册建议There are a few caveats to this approach: most notably the plane wave cutoff needs to be sufficiently large to converge the stress tensor. This is usually only achieved if the default cutoff is increased by roughly 30 %, but it is strongly recommended to increase the cutoff systematically (e.g. in steps of 15 %), until full convergence is achieved.不少元素默认的动能截断在400eV左右，如果15%的话，间隔为50其实比较合理，实际上一般结构优化我也还是建议把pressure的收敛考虑一下），但一般收敛性测试也都是看具体计算需求而定，如某些文章给出计算参数就会指明收敛性测试的标准是什么。

吐个槽吧：CASTEP的教程中，很多计算不做测试这种做法很危险，比如弹性常数的计算，其实默认的精度如medium，往往是不够的；还有DFT+U的问题，教程竟然说调整U值为了吻合实验值。

zhongyuabc

卡开发发 发表于 2016-6-11 17:28
截断能也是，会依赖interval的选取，所以要把interval除掉，一般1meV/per 100eV ENCUT per atom应该也就 ...

前辈，关于您说的1meV/per 100eV ENCUT per atom,我是这样理解的：我现在计算的截断能间隔值是50ev，体系有104个原子，然后相邻两个截断能计算所得的能量差最小值为0.14994ev.用0.14994÷50÷104=2.88e-5 eV/atom. 所以这样是可以了吗？
我用的精度也是Fine，但是不在您之前说的那个范围内-“这个Tol的值应该小于你优化结构时能量收敛的标准（如castep对应fine精度的是1e-5 eV/atom），但应当大于scf的精度（如Fine对应的1e-6 eV/atom）。”

zhongyuabc

卡开发发 发表于 2016-6-11 17:28
截断能也是，会依赖interval的选取，所以要把interval除掉，一般1meV/per 100eV ENCUT per atom应该也就 ...

（1）前辈，您说的把interval除掉是什么意思呢？还有您后面那句“1meV/per 100eV ENCUT per atom应该也就差不多了”我不太懂是什么意思？
（2）我现在遇到的问题是，我增加截断能，它的能量一直在不断增加，相邻两次计算单点能能量差为0.2231eV之间变换。我现在计算体系是104个原子，所以平均到每个原子上能量还是不足收敛标准
（3）在castep教程里有这样一段话：The lattice vector should be approximately 5.731 Å, giving an error of about 1%. This is within the 1-2% typical error that is expected for pseudopotential plane-wave methods in comparison with experimental results. An over-estimation of the lattice parameters is typical of the GGA functional, use of LDA functionals may result in under-estimation.More advanced exchange-correlation functionals such as PBESOL or WC are designed to produce more accurate crystal structures
Convergence testing is always required to establish that the settings are sufficiently accurate. In this case you can repeat the calculations with a higher energy cutoff and with more accurate k-point sampling.这里面提到的收敛性测试就是我们之前讨论的这些吗？为什么教程里面没有说什么样的标准才叫收敛呢？

不好意思，问题有点多，给前辈带来麻烦深感抱歉，在此非常感谢前辈的悉心指导。

卡开发发

zhongyuabc 发表于 2016-6-11 13:57
前辈，我固定一个截断能，然后增加k-point能够达到能量收敛，但是我固定k-point，改变截断能的时候，能量 ...

截断能也是，会依赖interval的选取，所以要把interval除掉，一般1meV/per 100eV ENCUT per atom应该也就差不多了。

我觉得可以做个讨论，其实我个人认为这个标准其实还是太任意了，还应该考虑这些：
(1)收敛测试应该考虑force和stress
每一步的离子步（结构优化）原子的移动和晶格的变化与energy、force、stress相关。因此只有energy、force、stress在收敛性测试收敛，才可以认为“对于当前结构做一步结构优化，即便升高100eV的截断能，所给出的新的结构也不会差很多“。
(2)小于离子步（优化结构）的收敛标准
如果你的收敛性测试的误差比离子步的收敛标准还高（如force或stress），有一定可能性force和stress因为这部分误差而一直不小于离子步收敛标准，从而离子步就永远在某几个结构间振荡。