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

Eudaimonia 发表于 2022-2-3 11:01
1.这个warning在我之前的一个关于Ni(OH)2的帖子中有提到，对于窄带体系，可以不用管这个问题

2.[CASTEP/ ...

谢谢你的建议和发现k点333手动停止的输出文件。
（后来，我又跑了一次k点333的任务，在经历了OPTIMIZATION STEP：100后还是没有收敛，应该是k点333不适合CuFeO2的结构特输入文件）

不会扣篮的后卫

卡开发发 发表于 2022-2-3 20:13
关于4# Eudaimonia提到的第三点，我个人认为其是也不必是1meV/atom，这个值应该是VASP手册建议的，但有些大 ...

谢谢老师的补充。

Eudaimonia

卡开发发 发表于 2022-2-3 20:13
关于4# Eudaimonia提到的第三点，我个人认为其是也不必是1meV/atom，这个值应该是VASP手册建议的，但有些大 ...

但是这里有一个问题学生有一些疑问，由于“收敛限”是 meV/atom 对于越大的体系来说，总体能量变化会越大（atom number * meV/atom），如果继续放宽收敛限是否会导致 该因素导致的能量变化 影响到实际我们关注的物理/化学过程能量变化 的水平限？
例如对于一个吸附能的计算来说，100个原子累计产生的0.1eV能量变化可能对吸附容易与否的判断产生较大影响？（当然，如果归入系统误差就是另一码事）

Eudaimonia

不会扣篮的后卫 发表于 2022-2-4 04:22
谢谢你的建议和发现k点333手动停止的输出文件。
（后来，我又跑了一次k点333的任务，在经历了OPTIMIZATI ...

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轴可以相对较为缓慢的增加（ a*a方向的k点 与其他两个基本一致即可）

卡开发发

Eudaimonia 发表于 2022-2-4 10:14
但是这里有一个问题学生有一些疑问，由于“收敛限”是 meV/atom 对于越大的体系来说，总体能量变化会越大 ...

1meV/atom其实也是人为定出来的（因为VASP手册也提到放宽精度这个事情），但是真要说这个为啥要收敛到这样的标准下其实也说不出什么实际意义。你上面的说法是对的，一方面是不应当“我们关注的物理/化学过程能量变化”，一方面是从数值的角度说，所产生的噪声不应影响到计算的稳定性。

你举得例子中，按照1meV/atom来说，确实100原子所产生的误差0.1eV，但是
1、这0.1eV其实是绝对误差，实际上我们考查吸附能的时候还是很可能会被抵消到更低。
2、虽然绝对能量的偏差是0.1eV，但是对于构型优化而言，势能面的距离真实情形定性完全能够描述，且较为光滑，不会产生虚假驻点，那这对于构型优化过程足够了。
3、在（2的基础之上）构型优化完成后，可以适当再提升精度。

比如说，势能面上两个结构所对应的驻点能量接近，且从一个转变到另一个也比较容易，比如水簇，这种计算对精度的要求自然会比较高；再比如说声子（振动频率）计算，其实一开始对构型优化和后续声子频率分析都应该保证足够的精度。

当然，手册说一般用1meV/atom有一定的道理，绝对能量再高的精度对DFT计算意义也没那么大，而且可能1meV/atom都能保证大部分体系算算单点优化一下结构能得到可靠结果。

Eudaimonia

卡开发发 发表于 2022-2-4 10:23
1meV/atom其实也是人为定出来的（因为VASP手册也提到放宽精度这个事情），但是真要说这个为啥要收敛到这 ...

是的，考虑到系统误差的话，产生的绝对误差很可能被抵消到更低的水平；

在老师您反复强调的“说产生噪声不应影响到计算稳定性”中，不推荐使用很烂的k点/收敛限去完成“预优化”也是类似的原因，结合之前sob社长的帖子，如果试图完成预优化可以考虑降低基组的档次？（对于周期性体系而言，可能只对cp2k有意义，如果是VASP等程序，是否有相关的“预优化”方法呢？ 比如赝势的选择或者其他的？

此外，对于同一类问题的相互比较（比如不同表面对于某分子的吸附），理论来说只要经过k点测试在某一收敛限度下，在不同表面使用不同k点应该没有问题？

卡开发发

Eudaimonia 发表于 2022-2-4 10:41
是的，考虑到系统误差的话，产生的绝对误差很可能被抵消到更低的水平；

在老师您反复强调的“说产生噪 ...

1、其实不管对cp2k还是别的程序也都存在这个问题，例如LCAO，卢老师的帖子也提到至少是DZP级别的基组，而尽可能不要使用更低等级的基组。奏效一些的方式应该是用低等级的方法来做，例如力场、机器学习势、半经验/紧束缚近似甚至是例如HF/DFT-3c等方法来做，虽然也有可能出问题（所以对你的体系选择什么方法最好要做好调研），但数值稳定性理论上说会更好。反过来说，其实可以思考一下，更大的体系为啥一些人用上述如力场或半经验方法，而不是用一个更粗糙能算得动的DFT方法？

2、不同尺寸（比如不同覆盖度的研究）、性质（比如半导体和金属的研究）的表面之间相互比较时，对于k点来说确实没必要完全一致。

为啥反复强调呢，因为早期我也那么想过并那么做过也被那么坑过，当然，弄清楚这些理论有助于我们快速根据结果判断出问题出在哪；同时发现问题提出问题，也有助于方法研究的进展。

Eudaimonia

卡开发发 发表于 2022-2-4 10:59
1、其实不管对cp2k还是别的程序也都存在这个问题，例如LCAO，卢老师的帖子也提到至少是DZP级别的基组，而 ...

老师这么一提就懂了，不过初次使用低等级的方法可能还会带来更多的学习成本

多踩坑是学习的必要过程

不会扣篮的后卫

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，请问你是怎么从（a*b*c=3*3*11）结合能带k点选择文献推断出，552大概是k点的底线的？
可以再详细的说明一下吗？

Eudaimonia

不会扣篮的后卫 发表于 2022-2-4 12:50
老师，请问你是怎么从（a*b*c=3*3*11）结合能带k点选择文献推断出，552大概是k点的底线的？
可以再详细 ...

搜了半天给你找到了
d区金属，ka ~ 30 Å
普通金属，ka ~ 25 Å
半导体，ka ~ 20 Å
绝缘体，ka ~ 15 Å
以上是大概的测试底线，实际使用最好做过测试再说
自洽计算的K点选取 和 KPOINTS 文件生成方法

不会扣篮的后卫

Eudaimonia 发表于 2022-2-4 15:59
搜了半天给你找到了
d区金属，ka ~ 30 Å
普通金属，ka ~ 25 Å

谢谢老师！

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）

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 2022-2-5 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！

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）