Dmol 优化Co3O4 110 面吸附O2出错

Tinker

各位老师，
你们好，有一个问题想请教一下，
隔壁实验组想计算一下Co3O4晶体110晶面对O2的吸附情况，切面后，单独优化110晶面顺利结束，但吸附O2后计算始终不收敛，错误如下

Message: SCF not converging. Choose larger smearing value in DMol3 SCF panel
or modify/delete "Occupation  Thermal" in the input file.
You may also need to change spin or use symmetry.

我试着将smearing值调大，但发现结构会变化很大，

所以有两个问题，想请问一下：
1. 请问这种不收敛的情况一般要怎么处理？
2. O2一般认为是三重态的，O2的自旋是否需要设置？如果需要应该怎样设置？
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更新一下
谢谢大家的回复，我可能需要完整的描述一下我的问题，我在做计算时参考了这篇文献（ChemCatChem 2009, 1, 384 – 392），计算方法也基本一致

由于Co3O4晶体中，Co有三价和二价两种价态，2价位四配位，有一个单电子，三价为六配位，如果不手动设置自旋，优化的时候直接自旋选auto，就会报错，所以我手动设置了他们的价态和自旋，勾选use formal spin as initial，然后110晶面两类结构（图中的type A和 type B）都可以收敛，但是吸附氧气之后，就是之前那样的错误，



关于吸附位点，我也不太清楚应该如何摆放，他们一般认为三价的Co更容易配位，所以我大概这么摆了一下，请问这么摆对吗？

jiewei

你做的应该是化学吸附吧？  直接把两个原子放在可能吸附的原子位点上，与相应原子成键，这样就不需要考虑自旋多重度的问题了。因为O2是三重态，到吸附后的单重态 还要考虑中间自旋变化的问题，太难搞。

另外，你收敛不了，多半是模型简历有问题，建议好好模型。至于smearing的使用，一般先调大，在缩小，然后不加（你看你加了smearing构型变化很大，也可能是你模型的问题）

一直走

我也遇到过这种报错，然后我没改smearing值，直接调了一下分子的相对位置，然后就收敛了，你试试调整一下它们的位置看看

卡开发发

1、出错的原因是自洽难收敛，Co3O4应该是反铁磁性的，磁矩务必设置正确，此为其一；其二就是务必把精度设置合理，尤其是多极展开项；其三，减小density mixing，你可以试试把charge改成0.1或者0.05，如果还不行就charge0.05并且把spin改到0.2，还不行把DIIS size也降下来；

2、自旋需要设置，你先各自指定spin=1；

PS：smearing使用的时候看一下kTeS term，尽可能使之忽略不计，才有可能得到正确的结果。

Tinker

jiewei 发表于 2016-5-3 19:07
你做的应该是化学吸附吧？  直接把两个原子放在可能吸附的原子位点上，与相应原子成键，这样就不需要考虑自 ...

谢谢，我这就试试

Tinker

卡开发发 发表于 2016-5-3 20:05
1、出错的原因是自洽难收敛，Co3O4应该是反铁磁性的，磁矩务必设置正确，此为其一；其二就是务必把精度设置 ...

太感谢了！我这就试试

茻苍

卡开发发 发表于 2016-5-3 20:05
1、出错的原因是自洽难收敛，Co3O4应该是反铁磁性的，磁矩务必设置正确，此为其一；其二就是务必把精度设置 ...

老师您好，请问您说的smearing使用的时候看一下kTeS term，是什么意思？我查阅了一些资料，没有找到这个参数的解释。
还想向您请教一个问题。我切了一个长石（010）晶面的团簇，用dmol进行几何优化时将smearing值调高到了0.02Ha才收敛，请问这样做可以吗？dmol模块的smearing值一般要求小于多少呢？

卡开发发

茻苍 发表于 2023-11-6 21:32
老师您好，请问您说的smearing使用的时候看一下kTeS term，是什么意思？我查阅了一些资料，没有找到这个 ...

kTeS是电子的熵*电子温度（电子温度是smearing控制的），这一项越趋近于0影响越小，太大的smearing会导致错误的电子结构，即便收敛结果也是不可靠的，但对固体的计算来说，也不能使用太小的smearing，对金属性的体系计算也会不稳定。一般经验上来说0.001~0.01Ha有可能是合理的，但稳妥起见应该看kTeS，但因为kTeS是广延量，体系越大这个值会越大，建议参考平均到每个原子或电子的。

茻苍

卡开发发 发表于 2023-11-7 08:40
kTeS是电子的熵*电子温度（电子温度是smearing控制的），这一项越趋近于0影响越小，太大的smearing会导致 ...

好滴好滴，谢谢老师，又从您这儿学到了新的知识。我的团簇模型可能确实不够合理，药剂吸附的时候竟然氢和硅成键了

Seagull

卡开发发 发表于 2016-5-3 20:05
1、出错的原因是自洽难收敛，Co3O4应该是反铁磁性的，磁矩务必设置正确，此为其一；其二就是务必把精度设置 ...

请问如何选择多级展开呢？

wsz

Seagull 发表于 2023-12-14 20:41
请问如何选择多级展开呢？

Seagull

wsz 发表于 2023-12-14 23:45

十分感谢，怪我没有描述清楚我的问题。我想问的是多级展开，选择偶极矩，四极距还是其他的选项？选择的评判标准是什么呢，不吝赐教！

wsz

Seagull 发表于 2023-12-15 08:59
十分感谢，怪我没有描述清楚我的问题。我想问的是多级展开，选择偶极矩，四极距还是其他的选项？选择的评 ...

卡开发发

Seagull 发表于 2023-12-15 08:59
十分感谢，怪我没有描述清楚我的问题。我想问的是多级展开，选择偶极矩，四极距还是其他的选项？选择的评 ...

这个标准是按照轨道自身构成的电荷密度的最高角动量截断考虑的，一般来说d的话很建议16，如果p可以稍小，比较严谨的做法是通过测试，通常的体系16是一个比较安全的值，并且我个人实测情况计算量不会大太多。

算法层面上，如果你感兴趣，可以看MS的help文档的DMol3 -> Theory in DMol3 -> Density functional theory (DFT) in DMol3 -> Evaluating the Coulombic potential numerically，如果英文实在看起来比较困难（虽然按道理不该），中文教材中你可以参考徐光宪的《量子化学（第二版） 基本原理和从头计算法》的15.3.2的第二小节，实质上与RI类似都是在做单位元分解。

Seagull

卡开发发 发表于 2023-12-15 23:32
这个标准是按照轨道自身构成的电荷密度的最高角动量截断考虑的，一般来说d的话很建议16，如果p可以稍小， ...

谢谢