VASP做分子结构优化收敛困难

fux

考虑的体系是分子量不算大的有机分子，选的IVDW=12，INCAR其他参数和一般的晶体做优化的方法一样，因为是从分子动力学里面提取出来的构型，所以胞比较大（26.7*26.7*26.7），K点就只选了Gamma点。尝试过直接优化、用MS预优化、用机器学习势函数预优化，有的结构优化了上千步才收敛，不知道是不是我设置参数有问题还是流程有问题

附一下INCAR

1. ENCUT  = 520   
   
2. ENAUG  = 780
   
3. LREAL  = .FALSE.
   
4. IALGO  = 38
   
5. ADDGRID = .TRUE.
   
6. NSIM   = 4
   
7. ISMEAR = 0   
   
8. SIGMA  = 0.1
   
9. IBRION = 2
   
10. ISIF   = 2
    
11. NSW    = 200
    
12. NELMIN = 5
    
13. EDIFF  = 1E-5
    
14. EDIFFG = -0.03
    
15. LWAVE = .FALSE.
    
16. LCHARG = .FALSE.
    
17. IVDW = 12

复制代码

以及到现在都没有收敛的结构：

1. POSCAR file written by OVITO Basic 3.7.1
   
2.    1.00000000000000     
   
3.     26.6637992859000015    0.0000000000000000    0.0000000000000000
   
4.      0.0000000000000000   26.6637992859000015    0.0000000000000000
   
5.      0.0000000000000000    0.0000000000000000   26.6637992859000015
   
6.    C    O    N    H    S    F    Li
   
7.      8    10     4    18     4     4     1
   
8. Direct
   
9.   0.5844989809740949  0.4724381865219315  0.5520121018978589
   
10.   0.5820128190965144  0.4363408160632387  0.5957738263024948
    
11.   0.6189201818322941  0.5480224065537227  0.5136580980986603
    
12.   0.6371375399184486  0.5303344546784876  0.6022148265359458
    
13.   0.4211532714403949  0.4342745979883761  0.5365848470596394
    
14.   0.4246489248226768  0.4535901966196344  0.5897463348008950
    
15.   0.3903148727307224  0.3724274720660632  0.4766376647515903
    
16.   0.3614806697960456  0.3679030851034135  0.5642543613185793
    
17.   0.5593761683600974  0.4635816129468470  0.5132455421202425
    
18.   0.4444742717425493  0.4550213463905298  0.5019173335049653
    
19.   0.5979140498395871  0.5859435959529758  0.3020176219879726
    
20.   0.4773234242288959  0.4598195681247499  0.3599644467616652
    
21.   0.5967760754132715  0.5712907718583256  0.3938834840797522
    
22.   0.4988159467092334  0.5236711016965186  0.4242797925328392
    
23.   0.4521572197476649  0.6335032749613723  0.5408259804798800
    
24.   0.4417074942512260  0.5439803650823890  0.7007268676202349
    
25.   0.4971765855610510  0.5523571568176501  0.5447188284715454
    
26.   0.5197850297593886  0.5252915576555984  0.6533471346440149
    
27.   0.6142451137460867  0.5134162800326457  0.5557641204845784
    
28.   0.3919526547119506  0.3932522232166415  0.5270621815191897
    
29.   0.5336858934915341  0.5288671391847702  0.3348584836365953
    
30.   0.4552696727233058  0.5900912498585912  0.6220630636483989
    
31.   0.5606271426804251  0.4532591753490928  0.6266773916310029
    
32.   0.6192660083103587  0.4258038247815314  0.6098672591893729
    
33.   0.5624160405872490  0.4027521919884225  0.5826889685861836
    
34.   0.5979722670390446  0.5827494518714444  0.5209622719318124
    
35.   0.6043707530239844  0.5308068374565882  0.4794509059911707
    
36.   0.6587668839858062  0.5573992012645546  0.5083564897174107
    
37.   0.6777059106283605  0.5360376256712046  0.5967401110640764
    
38.   0.6312439780637965  0.5032912028904076  0.6324129056605657
    
39.   0.6201997450271918  0.5661635128865659  0.6138050709061528
    
40.   0.4542644410622721  0.4819090652474500  0.5908602043298214
    
41.   0.3894318897434874  0.4714184931975375  0.6017432205001220
    
42.   0.4336450647398372  0.4239242030166477  0.6168539104480888
    
43.   0.4153464156480162  0.3941631848143216  0.4524719028271786
    
44.   0.3518916793777757  0.3740855124316352  0.4615613273167689
    
45.   0.4023832344036783  0.3328967346373815  0.4773161477889001
    
46.   0.3222355203431413  0.3658849604884922  0.5513958940913688
    
47.   0.3623229826977331  0.3879223991524683  0.6000356754192541
    
48.   0.3747911390712201  0.3292125241712454  0.5703414984925260
    
49.   0.5706036799335821  0.5743343537797186  0.3468234794824834
    
50.   0.4920759927385501  0.5101071536138926  0.3720789493244503
    
51.   0.4805543411555786  0.5979530077930990  0.5691152616129229
    
52.   0.4801638391589315  0.5596335284062268  0.6666339930473500
    
53.   0.5322078025388707  0.6215875176472010  0.3542675376824772
    
54.   0.4438157384292527  0.5439957036061640  0.3560887321377535
    
55.   0.5335912583181320  0.6260383806908618  0.5820708751202115
    
56.   0.5096902313249677  0.6040986521187441  0.6966188119320245
    
57.   0.5000408570717633  0.4993326806526501  0.4914710075110082
    

复制代码

ahxb

正常，vasp在笛卡尔坐标下优化，本来收敛就比量子化学程序慢，还需要考虑到镜像分子间的微弱相互作用。
另外关于你的INCAR有个问题： 对有机分子取IBRION=0, SIGMA=0.1未必合适，需要检查能级占据情况。

fux

ahxb 发表于 2023-10-24 13:23
正常，vasp在笛卡尔坐标下优化，本来收敛就比量子化学程序慢，还需要考虑到镜像分子间的微弱相互作用。
另 ...

您好，我的IBRION=2，您想说的是ISMEAR=0是么？我记得以前看到过气体分子/原子体系最好设置ISMEAR=0 SIGMA=0.01的说法，一直不知道为什么。对于您提到的‘检查能级占据情况’，我在静态和DOS计算中检查过，但弛豫的我看了一下不太明白，比如我之前做的一个无机晶体的计算，静态和DOS计算中DOSCAR是能够看到在电子数=NELECT附近可能存在一个gap，但是弛豫计算时候最大的电子数都不到NELECT，那弛豫过程的能级占据应该怎么检查呢？

ahxb

fux 发表于 2023-10-24 15:02
您好，我的IBRION=2，您想说的是ISMEAR=0是么？我记得以前看到过气体分子/原子体系最好设置ISMEAR=0 SIGM ...

是ISMEAR=0.
对气体分子/原子体系推荐设置ISMEAR=0以及较小的SIGMA的原因在于避免轨道出现非整数占据。通常气体分子/原子结合1*1*1的gamma-centered K点计算，此时计算出的能量可直接看作是分子的能级，而无需考虑能带结构。可以在OUTCAR中搜索k-point     1 :，检查每次SCF收敛后各能级占据情况。通常正确的计算要求没有非整数占据。