计算化学公社

 找回密码 Forget password
 注册 Register
Views: 1179|回复 Reply: 13
打印 Print 上一主题 Last thread 下一主题 Next thread

[CP2K] CP2K优化Tobermorites晶体结构一直不收敛问题请教

[复制链接 Copy URL]

33

帖子

0

威望

325

eV
积分
358

Level 3 能力者

本帖最后由 xjtuglr 于 2024-12-7 23:27 编辑

各位老师好,最近在使用CP2K优化Tobermorites的晶体结构,首先从COD网站下载了晶胞结构,参考文献中对夹层水进行了补氢,随后进行结构优化,因为后期要振动分析算光谱,因此使用了进行了331扩胞,使用PBEsol+DFTD3BJ色散校正,计算级别为DZVP-MOLOPT-SR-GTH,由于体系原子较多,生成文件时Multiwfn自动用了LBFGS算法,第一次优化跑完了步数以后没有收敛,在第一次优化的基础上继续算,改用了BFGS算法,结构一直没有收敛,优化22步的时候就有三个收敛限达到了,继续算到快200步还是没有收敛,之前也尝试过卢老师课上说的部分方法,也没有很好的效果,在附件中上传了CIF文件和INP文件,请大家看看是不是初始结构存在不合理?还是inp文件设置除了问题,有没有什么办法可以提升一下结构优化效果,谢谢各位老师!











202412072310364385..png (75.6 KB, 下载次数 Times of downloads: 4)

原始结构

原始结构

t11.inp

61.52 KB, 下载次数 Times of downloads: 6

输入文件

9005498.cif

3.39 KB, 下载次数 Times of downloads: 5

原始CIF

T11.gjf

4.71 KB, 下载次数 Times of downloads: 3

加H以后的

slurm-458408.zip

273.76 KB, 下载次数 Times of downloads: 4

out文件

t11LBFGS.inp

43.22 KB, 下载次数 Times of downloads: 6

第二次优化

西安交通大学等离子体与微波电子学研究所
THz无损检测与光谱模拟
gonglr@stu.xjtu.edu.cn

62

帖子

0

威望

1098

eV
积分
1160

Level 4 (黑子)

2#
发表于 Post on 2024-12-7 20:39:50 | 只看该作者 Only view this author
&SCF
      MAX_SCF 25 #这个值太小了
      EPS_SCF 1.0E-06

你这么大的体系最起码得设置200吧,你设置25,DFT计算还没怎么开始循环推进呢就直接进入下一轮了,当然很难出合理的结果
而且你得根据out文件中Convergence 那一列的收敛结果,合理的设置MAX_SCF的值

33

帖子

0

威望

325

eV
积分
358

Level 3 能力者

3#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-12-7 21:42:23 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 xjtuglr 于 2024-12-7 23:13 编辑
吞木木 发表于 2024-12-7 20:39
&SCF
      MAX_SCF 25 #这个值太小了
      EPS_SCF 1.0E-06

好的谢谢,请问是内循环要设置200吗?但是我现在内循环 SCF run converged in    22 steps **,然后才会进入下一个,这也也需要调整内循环的步数吗?同时想请问一下结构有硬伤吗?
西安交通大学等离子体与微波电子学研究所
THz无损检测与光谱模拟
gonglr@stu.xjtu.edu.cn

1209

帖子

6

威望

2440

eV
积分
3769

Level 5 (御坂)

傻傻的木瓜

4#
发表于 Post on 2024-12-7 22:13:37 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 Uus/pMeC6H4-/キ 于 2024-12-7 22:31 编辑
xjtuglr 发表于 2024-12-7 21:42
好的谢谢,请问是内循环要设置200吗?但是我现在内循环 SCF run converged in    22 steps **,然后才会 ...

二楼有点误导了,估计没看到OT设置……

看.gjf单胞的结构还行,但看.inp里面扩胞的结构似乎有些奇怪的氧原子和氧原子接触太近(导出.xyz再用VMD看或者载入Multiwfn看都成键的地步),而且似乎也只有一半的层之间加了水而另一半的层是空的。能否把从晶体数据库下载的原始.cif传一份,有可能转换文件格式的时候丢失了部分原子。

编辑:说起来&MOTION/&CELL_OPT里面的MAX_ITER倒是有可能需要增加,不好说400步对这么大体系够不够。其他设置没看出啥问题。
√546=23.36664289109

33

帖子

0

威望

325

eV
积分
358

Level 3 能力者

5#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-12-7 23:13:13 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 xjtuglr 于 2024-12-7 23:19 编辑
Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2024-12-7 22:13
二楼有点误导了,估计没看到OT设置……

看.gjf单胞的结构还行,但看.inp里面扩胞的结构似乎有些奇怪的 ...

好的谢谢老师,我已经重新上传了原始的.cif,原始的文件中就是没有氢原子的,我自己根据一些论文里给层间的三个氧原子加了水,同时我用VESTA打开发现有几个O原子显示的是wat,但是氢原子数量始终对不上,不知道该如何修改,COD网站上给的分子式是Ca2 H5 O11 Si3,序号9005498,另外您说的有几个奇怪的氧原子可以麻烦您详细说一下吗,没有遇到过这种情况,这个体系我尝试了好几次,似乎一直都没算成功。
西安交通大学等离子体与微波电子学研究所
THz无损检测与光谱模拟
gonglr@stu.xjtu.edu.cn

6万

帖子

99

威望

5万

eV
积分
124694

管理员

公社社长

6#
发表于 Post on 2024-12-8 03:37:07 | 只看该作者 Only view this author
吞木木 发表于 2024-12-7 20:39
&SCF
      MAX_SCF 25 #这个值太小了
      EPS_SCF 1.0E-06

用OT的时候Multiwfn故意默认设这么小,否则outerSCF策略无法起到效果、preconditioner无法及时更新
参考下文
CP2K中遇到SCF难收敛时的解决方法
http://sobereva.com/665http://bbs.keinsci.com/thread-37196-1-1.html
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

6万

帖子

99

威望

5万

eV
积分
124694

管理员

公社社长

7#
发表于 Post on 2024-12-8 03:39:09 | 只看该作者 Only view this author
提问的时候不要用诸如“课上说的部分方法”这种含糊其辞的描述,仔细看下文
在网上求助计算化学问题的时候必须把问题描述得详细、具体、准确、清楚
http://sobereva.com/620http://bbs.keinsci.com/thread-25787-1-1.html

都用了什么方法具体说清楚,省得别人回复可行的方法的时候可能你又说“我当时已经试过了”

若无特殊原因,没必要变胞优化
GFN1-xTB做预优化,步数上限可以设大些,然后切换到PBE-D3(BJ)(而非PBEsol-D3(BJ))进一步优化
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

6万

帖子

99

威望

5万

eV
积分
124694

管理员

公社社长

8#
发表于 Post on 2024-12-8 03:40:17 | 只看该作者 Only view this author
xjtuglr 发表于 2024-12-7 21:42
好的谢谢,请问是内循环要设置200吗?但是我现在内循环 SCF run converged in    22 steps **,然后才会 ...

别这么设
复习我课上讲OT的outerSCF的部分
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

33

帖子

0

威望

325

eV
积分
358

Level 3 能力者

9#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-12-8 09:54:16 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 xjtuglr 于 2024-12-8 09:55 编辑
sobereva 发表于 2024-12-8 03:39
提问的时候不要用诸如“课上说的部分方法”这种含糊其辞的描述,仔细看下文
在网上求助计算化学问题的时候 ...

好的,谢谢卢老师,我尝试一下做预先优化,但是我还有几个小问题1.之前我想尝试您上课说的用GFN1-xTB预先优化我添加的氢原子的位置,您这里的意思是全部预优化吗还是只优化氢原子?2.通常别人发的paper里都是优化完的结构和原始的晶胞结构作对比,然后说优化后的结构与原始结构相差了多少,不做变胞优化是不是有可能被审稿人质疑?3.您上课的时候是不是说过PBEsol更适合结构优化,为啥这里您推荐PBE-D3(BJ)呢?4.想请卢老师看一下这个结构有问题吗?针对楼上说的inp文件中部分氧原子位置奇怪,我是添加完氢原子以后直接通过Multiwfn进行扩胞处理的。再次感谢卢老师!
西安交通大学等离子体与微波电子学研究所
THz无损检测与光谱模拟
gonglr@stu.xjtu.edu.cn

1209

帖子

6

威望

2440

eV
积分
3769

Level 5 (御坂)

傻傻的木瓜

10#
发表于 Post on 2024-12-8 10:56:42 | 只看该作者 Only view this author
xjtuglr 发表于 2024-12-8 09:54
好的,谢谢卢老师,我尝试一下做预先优化,但是我还有几个小问题1.之前我想尝试您上课说的用GFN1-xTB预先 ...

原来从T11.gjf到t11.inp除了扩胞以外还有GFN1-xTB优化一步吗,早说呀,费我想半天为啥俩结构考虑扩胞也不对应。把t11.inp的坐标保存到.xyz文件,用VMD打开再显示z > 7 and z < 15部分的CPK模型,看到的是这样的结构,空隙中间那些片段就是我说的奇怪之处:

就楼上第四点,我猜测问题是这么来的:在给9005498.cif补氢原子到T11.gjf的过程中,只有原始结构中叫Wat1、Wat2、Wat3的独立氧原子变成了T11.gjf里面层间的水分子,而连接Ca的Wat6氧原子没有加氢,这个不合理的初始结构在扩胞和GFN1-xTB优化以后就产生了上述氧原子之间异常成键的现象。在我这用GaussView 6里Atom List Editor中的Edit - Add Hydrogens for All Atoms补氢原子,Wat6氧原子也会加上一个氢变成羟基,应该这才合理。如果你的GaussView自动补氢原子会漏掉原始晶胞里那四个Wat6氧原子,就点Builder - Add Valence再点击Wat6氧原子自己补上,之后再扩胞优化。

其他几个问题我暂时不知道怎么回答,不好意思。
√546=23.36664289109

33

帖子

0

威望

325

eV
积分
358

Level 3 能力者

11#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-12-8 11:37:02 | 只看该作者 Only view this author
Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2024-12-8 10:56
原来从T11.gjf到t11.inp除了扩胞以外还有GFN1-xTB优化一步吗,早说呀,费我想半天为啥俩结构考虑扩胞也不 ...

谢谢老师的详细回复,我在T11.gjf生成inp的时候没有加额外的优化步骤,是直接生成的,操作步骤是T11.gjf直接载入multiwfn生产了inp,所以您书ode俩机构扩胞不对应可能还是存在的,连接Ca的wat6我看了部分文献里也没有加氢,所以不确定这个位置需要不需要加,但是我之前给他补成羟基之后结构优化一只没收敛成功,我再试试,谢谢老师!
西安交通大学等离子体与微波电子学研究所
THz无损检测与光谱模拟
gonglr@stu.xjtu.edu.cn

62

帖子

0

威望

1098

eV
积分
1160

Level 4 (黑子)

12#
发表于 Post on 2024-12-8 13:48:57 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2024-12-8 03:37
用OT的时候Multiwfn故意默认设这么小,否则outerSCF策略无法起到效果、preconditioner无法及时更新
参考 ...

谢谢卢天老师的指正

6万

帖子

99

威望

5万

eV
积分
124694

管理员

公社社长

13#
发表于 Post on 2024-12-8 17:31:02 | 只看该作者 Only view this author
xjtuglr 发表于 2024-12-8 09:54
好的,谢谢卢老师,我尝试一下做预先优化,但是我还有几个小问题1.之前我想尝试您上课说的用GFN1-xTB预先 ...

结构的事其他人说了,我就说其它部分

1 假定你的晶体结构的测定精度还不错,就没必要优化晶胞参数。氢的位置是自己加的肯定得优化,至于重原子是否要优化看之后要干什么,比如要做振动分析肯定也得优化

2 不能一概而论

3 PBE-D3(BJ)更普适。本来当前也不优化晶胞参数,当前也不是致密的原子晶体,用PBEsol也体现不出什么好处
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

33

帖子

0

威望

325

eV
积分
358

Level 3 能力者

14#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-12-8 17:57:27 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2024-12-8 17:31
结构的事其他人说了,我就说其它部分

1 假定你的晶体结构的测定精度还不错,就没必要优化晶胞参数。氢 ...

好的,感谢卢老师!
西安交通大学等离子体与微波电子学研究所
THz无损检测与光谱模拟
gonglr@stu.xjtu.edu.cn

本版积分规则 Credits rule

手机版 Mobile version|北京科音自然科学研究中心 Beijing Kein Research Center for Natural Sciences|京公网安备 11010502035419号|计算化学公社 — 北京科音旗下高水平计算化学交流论坛 ( 京ICP备14038949号-1 )|网站地图

GMT+8, 2026-1-25 05:00 , Processed in 0.297280 second(s), 23 queries , Gzip On.

快速回复 返回顶部 返回列表 Return to list