CP2K结构优化Fe2O3卡住（已解决）

PoorChaos · 发表于 Post on 2022-8-18 14:22:19

本帖最后由 PoorChaos 于 2023-6-18 23:20 编辑

请问，用CP2K 9.1优化Fe2O3一切正常，同参数下（加了MAGNETIZATION，开了UKS）优化NiFe2O3，8.2版、9.1版本、2022.1 版均卡住，但是不报错，试过论坛里改成LBFGS，加PREFERRED_DIAG_LIBRARY SL，还是会卡主，有什么解决办法吗
附件为Fe2O3的inp和out、NiFe2O3的inp文件，以及卡住的NiFe2O3.out

Fe2O3.inp (5.8 KB, 下载次数 Times of downloads: 84)

Fe2O3.out (484.44 KB, 下载次数 Times of downloads: 13)

NiFe2O3.out (175.43 KB, 下载次数 Times of downloads: 4)
有时候看到“ SCF WAVEFUNCTION OPTIMIZATION” 之后, 下面不再有东西出现，有时候是OPTIMIZATION STEP * 某一步后不再出现新的内容

2022年8月21日更新

我将该结构，抠出一个氧空位，其他参数不变（即附件中inp的参数），依然卡住，按#L8 说法是不收敛
在上述基础上
改 ALPHA 0.2 #Default. Mixing 40% of new density matrix with the old one
NBROYDEN 16 #Default is 4. Number of previous steps stored for the actual mixing scheme
目前正常运行中，估计会正常跑完

另个一inp

NiFe2O3-O1.inp (8.83 KB, 下载次数 Times of downloads: 17)

2022年9月3日
初始结构用MS做了分子力学粗优化，用Multiwfn默认设置创建inp，最后CP2K8.2 2022.1 成功跑完收敛
看了还是初始结构问题

2023年4月24日
根据最近计算NiFe2O4，一点点经验

重新切面建模，仔细检查模型

如果加了MAGNETIZATION，在打开UKS后，最好用Multiwfn 设置磁性后自动生成的自旋多重度，如果设置的离实际的spin高出太多，优化一段时间后会报错，Invalid last k specified (A)
Routine Calling stack
12 dbcsr multiply_generic
11 cp dbcsr plus fm fm t native
10 calculate dm sparse
9 qs scf new mos
8 scf env do scf inner loop
7 scf env do scf
6 qs energies
5 qs forces
4 cp eval at
3 geoopt bfgs
2 cp geo opt
1 CP2K

报错了很多次，核对以后几乎每次都是初始MULTIPLICITY 设置的与真实高出太多

在上述MULTIPLICITY下，手动微调 Fe MAGNETIZATION 3.9 ，Ni MAGNETIZATION -1.2，O MAGNETIZATION 0.2

如果不知道微调 MAGNETIZATION多少，可以尝试跑一圈SCF后，在out文件Mulliken Population Analysis 下查看spin moment，可能看到Fe 在3.几，Ni可能在-1.几，或1.几，根据这个数值在inp里手动修改MAGNETIZATION

删除了DFT+U，如果用了DFT+U，就不要设置KPOINTS，两个暂时不能共存，报错

测试了CUTOFF 600 ，REL_CUTOFF 55或60

最终70多步顺利优化完毕，inp、xyz、out如下

Fe2NiO4_220.inp (8.85 KB, 下载次数 Times of downloads: 36)

Fe2NiO4_220-pos-1.xyz (403.49 KB, 下载次数 Times of downloads: 4)

Fe2NiO4_220.out.zip (357.4 KB, 下载次数 Times of downloads: 23)

【运行环境：RockyLinux 9.1，CP2K 2023.1，OpenMPI 4.1.1，按sob老师推荐方法编译】

2023年6月18日更新
之前的entity是SCF不收敛，改了很多次，又重新建模，表面保持计量比，上下表面尽量对称
然后用CQ方法正常优化结束，但波函数的SCF没收敛，然后用restart坐标为输入文件，读取前面优化后的wfn，又优化一次，SCF收敛了

Fe2NiO4-base.inp (10.43 KB, 下载次数 Times of downloads: 11)

Fe2NiO4-base-1.inp (11.56 KB, 下载次数 Times of downloads: 5)

Fe2NiO4-base-1.out (223.72 KB, 下载次数 Times of downloads: 7)

abin · 发表于 Post on 2022-8-18 14:58:04

卡住不动指的是什么?

是说看到“ SCF WAVEFUNCTION OPTIMIZATION” 之后, 下面不再有东西出现吗?

我测试了下, 能看到如下信息:

Re-scaling the density matrix to get the right number of electrons for spin 2
# Electrons Trace(P) Scaling factor
453 399.000 1.135
SCF WAVEFUNCTION OPTIMIZATION
Step Update method Time Convergence Total energy Change
------------------------------------------------------------------------------
1 NoMix/Diag. 0.40E+00 6.6 1.13924831 -5461.2483056840 -5.46E+03
2 Broy./Diag. 0.40E+00 9.8 4.07831993 -5338.3980483503 1.23E+02
3 Broy./Diag. 0.40E+00 9.0 3.95099880 -5418.4074850315 -8.00E+01
4 Broy./Diag. 0.40E+00 9.0 0.85884212 -5451.0128234397 -3.26E+01
5 Broy./Diag. 0.40E+00 8.9 0.91274368 -5479.4141811147 -2.84E+01
6 Broy./Diag. 0.40E+00 9.0 0.95566440 -5470.6738351461 8.74E+00
7 Broy./Diag. 0.40E+00 9.0 0.91686621 -5444.4122158036 2.63E+01
8 Broy./Diag. 0.40E+00 9.1 0.92374967 -5450.4658909321 -6.05E+00
9 Broy./Diag. 0.40E+00 9.2 0.89731021 -5443.7179471450 6.75E+00

复制代码

PoorChaos · 发表于 Post on 2022-8-18 15:30:17

abin 发表于 2022-8-18 14:58
卡住不动指的是什么?

是说看到“ SCF WAVEFUNCTION OPTIMIZATION” 之后, 下面不再有东西出现吗?

会算到某一步SCF WAVEFUNCTION OPTIMIZATION 然后后面就再也不出东西了
OPTIMIZATION step 2、4、8步都可能

abin · 发表于 Post on 2022-8-18 16:03:50

PoorChaos 发表于 2022-8-18 15:30
会算到某一步SCF WAVEFUNCTION OPTIMIZATION 然后后面就再也不出东西了
OPTIMIZATION step 2、4、8步都 ...

每完成一步, 需要多久啊?

我可能没有空闲的机器来测试.

如果你认为你bug, 及时去github issue才是解决方案.

PoorChaos · 发表于 Post on 2022-8-18 21:48:43

abin 发表于 2022-8-18 16:03
每完成一步, 需要多久啊?

我可能没有空闲的机器来测试.

卡住之前完成的每一步都挺快。同一个inp我用了CP2K 8.2 9.1 2022.1 三个版本。我再琢磨琢磨吧。谢谢！！

ChemG · 发表于 Post on 2022-8-19 09:53:23

有点像CP2K 8版本中优化卡住的情况，可以根据 http://bbs.keinsci.com/thread-25553-1-1.html 帖子试试在&GLOBAL中加入PREFERRED_DIAG_LIBRARY SL。

PoorChaos · 发表于 Post on 2022-8-19 14:38:28

ChemG 发表于 2022-8-19 09:53
有点像CP2K 8版本中优化卡住的情况，可以根据 http://bbs.keinsci.com/thread-25553-1-1.html 帖子试试在&G ...

谢谢，已尝试，依旧

Quantum198907 · 发表于 Post on 2022-8-20 14:41:15

楼主好！我测试了一下，和你的问题一样（CP2K 2022.1，toolchain编译）。但是我发现你给出的结构SCF一直不收敛，更不用说几何结构了。个人感觉应该是初始结构的相关参数有问题。

PoorChaos · 发表于 Post on 2022-8-20 17:00:55

Quantum198907 发表于 2022-8-20 14:41
楼主好！我测试了一下，和你的问题一样（CP2K 2022.1，toolchain编译）。但是我发现你给出的结构SCF一直不 ...

好的我再试试。我用MS切面转成cif，也用了castep优化收敛后的结构作为输入文件转成cif 然后multiwfn转成inp
我再多试试初始结构
谢谢！

sobereva · 发表于 Post on 2022-8-21 22:23:18

以前遇到过36核用popt版优化一个体系会卡住，用了16核就能跑，用ssmp版也能跑。可以尝试不同核数，以及用ssmp版

PoorChaos · 发表于 Post on 2022-8-22 10:24:53

sobereva 发表于 2022-8-21 22:23
以前遇到过36核用popt版优化一个体系会卡住，用了16核就能跑，用ssmp版也能跑。可以尝试不同核数，以及用ss ...

好谢谢老师！！

Quantum198907 · 发表于 Post on 2022-8-22 15:28:12

PoorChaos 发表于 2022-8-22 10:24
好谢谢老师！！

社长提到的问题我就遇到过（CP2K 8.2），综合判断下来是和并行软件有关，我当时把openmpi换成mpich就好了

。但你的这个体系我就是用mpich并行的，还是跑不过去

PoorChaos · 发表于 Post on 2022-8-22 15:47:21

本帖最后由 PoorChaos 于 2022-8-22 15:49 编辑

Quantum198907 发表于 2022-8-22 15:28
社长提到的问题我就遇到过（CP2K 8.2），综合判断下来是和并行软件有关，我当时把openmpi换成mpich就好了 ...

我上传另一个输入文件到附件（也是卡住），若有空您测试一下

waitingseven · 发表于 Post on 2022-8-23 09:16:38

PoorChaos 发表于 2022-8-22 15:47
我上传另一个输入文件到附件（也是卡住），若有空您测试一下

我用的cp2k8.2版本，结构优化的时候会优化到某一个离子步卡住，但是不是所有结构优化都卡住，很多时候都没事儿

PoorChaos · 发表于 Post on 2022-8-23 21:21:28

waitingseven 发表于 2022-8-23 09:16
我用的cp2k8.2版本，结构优化的时候会优化到某一个离子步卡住，但是不是所有结构优化都卡住，很多时候都 ...

是啊好苦恼

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