ORCA做AIMD要不要加D3和gcp?

Oliviaw

我算的是一个300多原子的孤立体系，我优化结构用的是TPSS加D3BJ加gcp，基组是def2-svp，我不确定做AIMD是不是也用TPSS，同时也加校正项，基组要不要一样。
卢老师的18碳环的文章Carbon 171 (2021) 514-523，做AIMD的时候采用的是优化结构的方法wB97XD，这个方法自带D2校正。
另外一篇文章Phys. Chem. Chem. Phys., 2023, 25, 26767–26778，AIMD的方法与结构优化及能量计算的方法不一样，AIMD用的B97-3c，这个方法自带三个校正项。
还有一些其他的文章也是AIMD用的方法和结构优化的方法不一样，但是没有加校正项。

请问做AIMD的方法的选择应该怎么考虑，要不要加校正项，大体系的基组用def2-svp会不会大了？


我的体系会需要研究弱相互作用，host和guest结合的原因是弱相互作用，AIMD中起始结构如果是host与guest分开，探究host与guest的结合过程的各种结构变量，能量变化，还有其他AIMD可以研究的变量。在这种情况需要加校正项吗？


AIMD的方法和基组的选择是着重看能不能算得动吗？需要考虑准确性吗？哪个为主？

wzkchem5

一般来说AIMD对理论级别的要求和结构优化一样。如果有的文章AIMD和结构优化的级别不一样，那一般是因为AIMD所用级别更便宜，为了节省时间才让理论级别不一样。
针对你这里的问题，D3和gCP都几乎不花时间，所以如果对于你的体系，结构优化必须加这两者的话，那么AIMD也没理由不加

Oliviaw

wzkchem5 发表于 2024-5-11 20:06
一般来说AIMD对理论级别的要求和结构优化一样。如果有的文章AIMD和结构优化的级别不一样，那一般是因为AIMD ...

orca优化结构要一天，请问用这个方法跑AIMD会不会很慢，会跑6-10天那么长时间吗？

wzkchem5

Oliviaw 发表于 2024-5-11 14:24
orca优化结构要一天，请问用这个方法跑AIMD会不会很慢，会跑6-10天那么长时间吗？

你已经知道orca优化结构跑了多少步，又知道其中多大比例的时间花在能量和梯度计算上面，所以你必然知道平均每算一个能量和梯度需要多久。
你又知道AIMD步长多少fs，需要跑多少ps，由此就知道AIMD需要跑多少步，也就是需要算多少个能量和梯度。
由这两者就可以计算出AIMD需要跑多久

Oliviaw

wzkchem5 发表于 2024-5-11 21:40
你已经知道orca优化结构跑了多少步，又知道其中多大比例的时间花在能量和梯度计算上面，所以你必然知道平 ...

请问SCF iterations是能量计算吗？SCF Gradient evaluation肯定是梯度计算。步数是38。

Timings for individual modules:

Sum of individual times         ...    55241.240 sec (= 920.687 min)
GTO integral calculation        ...     1183.603 sec (=  19.727 min)   2.1 %
SCF iterations                  ...    42764.560 sec (= 712.743 min)  77.4 %
SCF Gradient evaluation         ...    10799.660 sec (= 179.994 min)  19.5 %
Geometry relaxation             ...      493.418 sec (=   8.224 min)   0.9 %
                             ****ORCA TERMINATED NORMALLY****
TOTAL RUN TIME: 0 days 15 hours 26 minutes 6 seconds 162 msec

我在AIMD里面设置跑2000步，那我这个结构跑AIMD要32天！！！

我肯定不能跑那么久，是不是有必要用半经验的方法？还是说用xtb算了？还是说amber更好？

sobereva

Oliviaw 发表于 2024-5-11 22:01
请问SCF iterations是能量计算吗？SCF Gradient evaluation肯定是梯度计算。步数是38。

Timings for i ...

几百个原子体系用量子化学跑DFT的AIMD根本不现实（CP2K除外）。def2-svp已经算是底限了
如果是GFN-xTB能描述好的体系，可以用xtb跑动力学

Oliviaw

sobereva 发表于 2024-5-12 03:25
几百个原子体系用量子化学跑DFT的AIMD根本不现实（CP2K除外）。def2-svp已经算是底限了
如 ...

我刚装上cp2k，请问有办法预估cp2k跑一个300多原子的体系的AIMD需要多少时间吗？
我也打算试下xtb，请问我怎么判断GFN-xtb是否能很好描述的体系？从哪几个条件来判断？是最终的体系的构象和能量大小吗？

sobereva

Oliviaw 发表于 2024-5-13 21:57
我刚装上cp2k，请问有办法预估cp2k跑一个300多原子的体系的AIMD需要多少时间吗？
我也打算试下xtb，请问 ...

跑20步，把后10步平均每步耗时乘上要跑的总步数便知道

跟成键方式、元素等都有关系。电子结构越普通、一般化学体系中越常见的元素，大概率描述越靠谱。跟体系大小没关系

Oliviaw

sobereva 发表于 2024-5-13 22:26
跑20步，把后10步平均每步耗时乘上要跑的总步数便知道

跟成键方式、元素等都有关系。电子结构越普通、 ...

我试了CP2K，速度很快。问题是孤立体系的大分子的部分结构跑散了，取代基从大分子上脱离。我用的方法是TPSS (via LibXC)，基组是DZVP-MOLOPT-SR-GTH，加了D3BJ，随机初速度，POISSON_SOLVER MT，Nose-Hoover thermostat，其他设置都是Multiwfn默认的，没有改
请问需要修改CP2K的哪些设置，是不是改方法不改基组，有什么推荐的方法吗？怎样才能使得结构中的共价键不跑散？

sobereva

Oliviaw 发表于 2024-5-20 22:34
我试了CP2K，速度很快。问题是孤立体系的大分子的部分结构跑散了，取代基从大分子上脱离。我用的方法是TP ...

拿具体文件说事。大部分分子都能跑散一定是输入文件存在硬伤

Oliviaw

附件的设置和我跑的设置一样，跑的过程没有报错。我拿了个小分子。大分子不是大部分跑散，是只有两个取代基跑散了。

Oliviaw

sobereva 发表于 2024-5-21 01:04
拿具体文件说事。大部分分子都能跑散一定是输入文件存在硬伤

请看上一层楼，谢谢！

sobereva

Oliviaw 发表于 2024-5-21 09:33
附件的设置和我跑的设置一样，跑的过程没有报错。我拿了个小分子。大分子不是大部分跑散，是只有两个取代基 ...

当前输入文件没明显问题
用POISSON_SOLVER wavelet比用MT更划算，可以用小得多的真空区
泛函建议用PBE代替TPSS，后者跑动力学没什么额外好处，由于是meta-GGA比前者贵不少
热浴强烈建议用CSVR而非NOSE
其它方面，注意检查MD过程中SCF收敛情况

Oliviaw

sobereva 发表于 2024-5-22 05:54
当前输入文件没明显问题
用POISSON_SOLVER wavelet比用MT更划算，可以用小得多的真空区
泛函建议用PBE ...

用了wavelet，和您说的其他设置。报错：Poisson solver for non cubic cells not yet implemented
MT不会出现这个问题，是wavelet的原因吗？

看您在别的贴子回复相似问题说：用WAVELET必须用立方盒子，当前不满足。Multiwfn直接产生的非周期性的输入文件里自动用的就是精确的立方盒子


我不知道立方盒子和周期性有没有冲突？

用了CSVR，是不是就不能设置随机初速度？

sobereva

Oliviaw 发表于 2024-5-23 12:34
用了wavelet，和您说的其他设置。报错：Poisson solver for non cubic cells not yet implemented
MT不 ...

wavelet要求盒子必须是立方的

立方盒子怎么可能和周期性冲突，要是冲突的话NaCl晶体都没法计算了
搞清楚不同psolver用在什么场合，wavelet通常只是用于算孤立体系。三维周期性一律用periodic。这些背景知识在北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KFP_content.html）讲“能量的计算及相关问题”的部分里的“低维体系的计算”部分都详细介绍和专门强调过。

CSVR和随机速度初始化没有丝毫兼容性问题。用什么热浴和怎么设置初速度完全是两个层面的事。