cp2k运行AIMD设置NVT系综体系温度仍然持续升高问题

zaq1

Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2024-12-27 10:43
第一个问题，是。化学上的理由已经说了，毕竟表面弛豫这点很容易被问到，但是出自论坛上动画头像的陌生网 ...

哈哈，好的，还有最后一个小问题，就是我切面后加真空层再进行优化那输出得到的结构后面要怎么和我的溶液模型合并呢，已经有了真空层了，需要怎么操作呢，还有这几次优化的输入文件我都是用multiwfn软件生成的，任务类型都是选项4（优化结构和晶胞）对嘛，谢谢您啦

Uus/pMeC6H4-/キ

zaq1 发表于 2024-12-27 10:56
哈哈，好的，还有最后一个小问题，就是我切面后加真空层再进行优化那输出得到的结构后面要怎么和我的溶液 ...

真空层不影响建模啊，原来怎么加现在还怎么加呗

区分几何优化和变胞优化，几何优化（任务类型3）不改变晶胞参数只优化原子坐标，变胞优化（任务类型4）在特定外压下同时优化晶胞参数和原子坐标。有真空层的结构显然都该用几何优化，要不然外压直接把真空压没了。

zaq1

Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2024-12-27 12:21
真空层不影响建模啊，原来怎么加现在还怎么加呗

区分几何优化和变胞优化，几何优化（任务类型3）不改 ...

好的好的，谢谢你，我明白了

zaq1

Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2024-12-27 12:21
真空层不影响建模啊，原来怎么加现在还怎么加呗

区分几何优化和变胞优化，几何优化（任务类型3）不改 ...

我用的是BFGS方法，我看到说用这个方法的话就必须有四个YES才算cp2k优化收敛，是这样的吗，我看我的都没有是还没收敛吗，我平常看是否收敛就是看SCF的步数，看Convergence的值，由这个方法判断是收敛了，可用YES这个方法就是不收敛的，这是为什么

Uus/pMeC6H4-/キ

zaq1 发表于 2024-12-27 21:19
我用的是BFGS方法，我看到说用这个方法的话就必须有四个YES才算cp2k优化收敛，是这样的吗，我看我的都没 ...

SCF迭代求解使波函数收敛（参考社长博文http://sobereva.com/665）和优化体系使位移、梯度等判据收敛是两码事，这张截图里对应后者。现在才刚结束第一步优化，体系离能量极小点的位置还远着呢，优化判据出现四个NO挺正常的，等后期在MAX_ITER定义的优化步数内能变成四个YES那才叫优化收敛。（编辑：四个YES对应的是几何优化收敛的情况，而变胞优化收敛还多一个压力的判据故应该有五个YES，12楼的输出文件就能看到。）

zaq1

Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2024-12-27 21:43
SCF迭代求解使波函数收敛（参考社长博文http://sobereva.com/665）和优化体系使位移、梯度等判据收敛是两 ...

好的，我明白了，但是为什么对12楼那个体系进行扩胞切面加真空层进行几何优化了两天还没有收敛，我看了一下确实没达到4个YES，体系的总原子324个，是因为什么设置的不合理吗，C3S.zip[url=]C3S.inp[/url]

Uus/pMeC6H4-/キ

zaq1 发表于 2024-12-30 09:45
好的，我明白了，但是为什么对12楼那个体系进行扩胞切面加真空层进行几何优化了两天还没有收敛，我看了一 ...

和13楼一样，单看优化输出文件只能看出每步SCF收敛有点慢，看不出来具体输入的设置和输出的结构的变化情况。带比较大真空层的体系需要几百步才能几何优化收敛也不奇怪，如果结构还好的话继续跑下去看看。

zaq1

Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2024-12-30 11:00
和13楼一样，单看优化输出文件只能看出每步SCF收敛有点慢，看不出来具体输入的设置和输出的结构的变化情 ...

那怎么可以看出输出结构的变化情况呢，能量现在是这个状态，跑的这种程度可以进行后面的计算了吗

Uus/pMeC6H4-/キ

zaq1 发表于 2024-12-30 11:10
那怎么可以看出输出结构的变化情况呢，能量现在是这个状态，跑的这种程度可以进行后面的计算了吗

用可视化软件加载几何优化输出的-pos-1.xyz来观察呗，和后面做完分子动力学观察轨迹是一个道理。推荐使用1.9.3版的VMD，简单注册一下就能免费下载使用。

其实CP2K的优化并不直接以能量作为收敛判据，但是能量曲线后期这么平的话更应该看看结构究竟在如何变化了。

zaq1

Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2024-12-30 11:35
用可视化软件加载几何优化输出的-pos-1.xyz来观察呗，和后面做完分子动力学观察轨迹是一个道理。推荐使用 ...

观察轨迹文件就是看到原子的位置在轻微改变，原子坐标发生轻微变化，结构也没发生什么奇怪的变形，结构原子数324，带了15埃真空层，这个速度正常吗

Uus/pMeC6H4-/キ

zaq1 发表于 2024-12-30 14:13
观察轨迹文件就是看到原子的位置在轻微改变，原子坐标发生轻微变化，结构也没发生什么奇怪的变形，结构原 ...

刚看了下输入文件，才明白为什么计算速度慢了。现在的基底在z轴方向有点太厚了，即使是考虑表面弛豫/表面重构和后续分子动力学中水分子与基底的相互作用，本来也可以结合平移对称性选取等价的晶面构建薄一点的基底的。另外在Z方向加了真空层却还按XYZ的三维周期性来算的话，真空层的计算也会多花费一点时间，应该用XY二维周期性的，这样还可以把部分底层原子冻结进一步节约时间。

zaq1

Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2024-12-30 15:49
刚看了下输入文件，才明白为什么计算速度慢了。现在的基底在z轴方向有点太厚了，即使是考虑表面弛豫/表面 ...

那我换一下周期性试一下，但是这里的基底厚度是我对初始斜晶胞进行计算正交后的厚度，我用的是MS软件建模，在MS里面Symmetry-redifine Lattice里面调整的，正交后自动就是这个厚度了，也不能改的吧应该，

Uus/pMeC6H4-/キ

zaq1 发表于 2024-12-30 17:14
那我换一下周期性试一下，但是这里的基底厚度是我对初始斜晶胞进行计算正交后的厚度，我用的是MS软件建模 ...

软件做正交化是要兼顾三维周期性的，但切表面加真空层以后只剩下二维周期性。当前基底明显可以按平移对称性划分出等价的三层（参考面心立方堆积的密排布层，我怀疑这个晶体本来就是三方晶系的），而且既然每层都不薄，已经超过可能的表面重构/表面弛豫的影响范围，取两层足够了。还可以设置下层原子冻结作为体相，只放开上层原子做几何优化和与水分子接触下的分子动力学，由于z方向一直有真空层故全用XY二维周期性。

没有特别要求的话切表面可以考虑下原子的排布均衡，比如按划线的位置分隔层，让钙原子出现在环境等价但是周围有氧原子的位置，避免裸露钙原子的特殊电子结构使SCF难收敛的问题，这也有助于提高计算速度。

zaq1

Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2024-12-30 18:26
软件做正交化是要兼顾三维周期性的，但切表面加真空层以后只剩下二维周期性。当前基底明显可以按平移对称 ...

1.切面之后我看是二维周期性了，但再加上真空层又是三维周期性了，后面也改不了
2.划分三层取两层的意思是就取两层的厚度加原子为模型再加真空层进行后续模拟吗（这个厚度的取法是否就是切面时将厚度调为两层的厚度再加真空层）
3.或者另一种方法，把最下面一层固定，还是两层固定只开放最上面一层模拟，后续进行AIMD最下面一层也是固定的，这个方法和2等效是吗

Uus/pMeC6H4-/キ

zaq1 发表于 2024-12-31 09:51
1.切面之后我看是二维周期性了，但再加上真空层又是三维周期性了，后面也改不了
2.划分三层取两层的意思 ...

我没用过你说的建模软件，不过把结构载入multiwfn之后可以先参考社长博文http://sobereva.com/610调整一下几何结构，再生成固定下层、按XY二维周期性计算的若干CP2K输入文件。从三层的结构删原子到保留二层也不难，这种操作用multiwfn、VMD乃至GaussView都能完成。

2和3的区别是指  “添加真空层+基底保留两层+固定下层放开上层”  和  “添加真空层+基底保留三层+固定下一/二层放开上层”  的区别么？我觉得不妨先用前者计算看看，毕竟计算资源有限，如果能用原子少一点的模型合理描述界面行为，没有必要用更大的。除非计算发现只放开一层不够，比如表面弛豫、表面重构影响较深，或者加溶液跑分子动力学时短时间内有明显的水分子渗透进入晶格、表面原子被剥落溶解进入溶液等现象，这样再考虑放开二层甚至更多。