求助ORCA几何优化不收敛（震荡）的解决办法

ProDreamer · 发表于 Post on 2022-12-29 19:17:45

各位老师，我最近用ORCA 5.0.3优化一个约200个原子的结构，但是优化到后面一直存在能量震荡导致的不收敛问题，苦恼许久，尝试了以下办法：1. 使用GDIIS算法
2. 增加scf精度
3. 增加格点
4. 降低几何优化的收敛标准
但是都没有解决问题，请问还有哪些小技巧嘛？

inp文件如下：

! B97-3c opt freq verytightSCF MOREAD miniprint nopop defgrid3 NoFinalGridX
%maxcore  3000
%pal nprocs 16 end

%MOINP "old.gbw"

%GEOM
invertConstraints true
Step       GDIIS
MaxIter    50
CoordSys Redundant
MaxStep    0.3
Trust    -0.3
Convergence loose
end

%SCF
MaxIter    100
DirectResetFreq=1
Thresh    1e-12
TCut       1e-14
end

* xyzfile 0 1 old.xyz

Yjc · 发表于 Post on 2022-12-29 20:34:57

可以参考http://sobereva.com/164中讲的方法

ProDreamer · 发表于 Post on 2022-12-29 21:38:15

Yjc 发表于 2022-12-29 20:34
可以参考http://sobereva.com/164中讲的方法

Sob老师的这篇文章在做模拟的过程中给了我很多帮助，之前用Gaussian的时候遇到能量震荡不收敛，尝试opt(gdiis,maxstep=x,notrust)，x为3~5，99%可以解决问题。但是ORCA不知道有没有对应的功能。我尝试了很多参数，还没有解决问题，依然在震荡

LittlePupil · 发表于 Post on 2022-12-29 23:48:06

或许这个帖子能帮到你：
《[ORCA快速入门] ORCA -- Gaussian 命令对照》
http://bbs.keinsci.com/thread-1956-1-1.html

sobereva · 发表于 Post on 2022-12-30 01:54:06

ProDreamer 发表于 2022-12-29 21:38
Sob老师的这篇文章在做模拟的过程中给了我很多帮助，之前用Gaussian的时候遇到能量震荡不收敛，尝试opt(g ...

解决思想对于各种量化程序都是共通的
自行看ORCA手册了解怎么在ORCA里使用等价的解决方法
《量子化学计算中帮助几何优化收敛的常用方法》（http://sobereva.com/164）里说的减小步长上限、用精确的Hessian，如此常用、有效的方法怎么能不考虑

另外，“200原子”没有体现什么有效信息。刚性分子、柔性分子、分子团簇等等，情况有极大的差异。

ionexchangeC · 发表于 Post on 2022-12-30 20:08:47

%geom
maxstep 0.05
Trust -0.05
end
可以等效于opt=(maxstep=5,notrust)

ProDreamer · 发表于 Post on 2022-12-31 16:56:14

ionexchangeC 发表于 2022-12-30 20:08
%geom
maxstep 0.05
Trust -0.05

请问这个是指，Trust和maxstep相加为0的时候，和高斯的notrust是等价的嘛

ProDreamer · 发表于 Post on 2022-12-31 17:02:17

sobereva 发表于 2022-12-30 01:54
解决思想对于各种量化程序都是共通的
自行看ORCA手册了解怎么在ORCA里使用等价的解决方法
《量子化学计 ...

谢谢老师提供的参考和建议！

您提到的这两种方法我进行了尝试：
1. 减少步长上限失败：不过很有可能是因为Trust的值设置错了造成的，正在按照ionexchangeC提供的方法进行测试；
2. 用精确的Hessian：加上Calc_Hess True这一行以后没算几步就报错了，原因不明。

200原子这里是指柔性分子

liu256136 · 发表于 Post on 2024-4-30 23:15:56

您好，想请教一下您200个原子是用什么方法和基组进行优化的啊，我用社长推荐的B97-3c优化88个原子，感觉好慢而且很容易SCF不收敛，是初始结构太不合理的问题么？我的结构是通过扩胞得到的。

GoldenBaby · 发表于 Post on 2024-4-30 23:22:54

liu256136 发表于 2024-4-30 23:15
您好，想请教一下您200个原子是用什么方法和基组进行优化的啊，我用社长推荐的B97-3c优化88个原子，感觉好 ...

如果你的初结构不合理，那就应该用半经验方法先来做初优化

wzkchem5 · 发表于 Post on 2024-5-1 02:28:32

liu256136 发表于 2024-4-30 16:15
您好，想请教一下您200个原子是用什么方法和基组进行优化的啊，我用社长推荐的B97-3c优化88个原子，感觉好 ...

检查晶胞边界是否处理得当（该补氢的地方补了氢，不该补氢的地方不补氢），总体系的电荷、自旋多重度是否正确

liu256136 · 发表于 Post on 2024-5-1 12:04:52

GoldenBaby 发表于 2024-4-30 23:22
如果你的初结构不合理，那就应该用半经验方法先来做初优化

是的，我按照手册的推荐使用ZINDO/2方法进行结构优化（SCF收敛标准strong，opt收敛标准normal）优化了200步，任务正常结束，但是我看结构还没有优化完毕，所以我又延长了优化步数。
想问您一下，半经验方法有什么最常用的么？我试过AM1，但是它提示我不支持Mg元素。

liu256136 · 发表于 Post on 2024-5-1 12:10:48

wzkchem5 发表于 2024-5-1 02:28
检查晶胞边界是否处理得当（该补氢的地方补了氢，不该补氢的地方不补氢），总体系的电荷、自旋多重度是否 ...

您好，老师。我是用B3LYP-D3(BJ)、def2-TZVP优化完毕的结构，然后使用Gaussview扩胞为2*2*2，我检查了一下没有出现补氢的情况。
我不太清楚这个电荷和自选多重度直接用Gaussview导出会不会有问题，用Avogadro建模的时候，它确实好像是需要自己设置。ORCA确实没有提示任务报错，我之前自旋多重度设置有问题的时候会报错。

GoldenBaby · 发表于 Post on 2024-5-1 14:04:54

liu256136 发表于 2024-5-1 12:04
是的，我按照手册的推荐使用ZINDO/2方法进行结构优化（SCF收敛标准strong，opt收敛标准normal）优化了200 ...

推荐用xtb来初优化，又快又好。但是如果你的体系里涉及一些p-pi共轭体系，可能在MOPAC里用PM6-D3H4或PM6-D3也许能更快得到能用的初始结构。AM1、PM3这种属于老黄历了，尽量不要再用了

wzkchem5 · 发表于 Post on 2024-5-1 15:02:01

liu256136 发表于 2024-5-1 05:10
您好，老师。我是用B3LYP-D3(BJ)、def2-TZVP优化完毕的结构，然后使用Gaussview扩胞为2*2*2，我检查了一 ...

不报错不代表自旋多重度正确。只有自旋多重度的奇偶性错误时，程序才会自动报错，自旋多重度虽然错误但奇偶性正确时，程序不会报错，而是算出一个错误的结果，且没有任何警告。所有量化程序都是这样的

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