采用CP2K模拟有机分子晶体时获得晶胞参数偏小，如何改进？

liyincumt · 发表于 Post on 2025-3-2 13:23:47

本帖最后由 liyincumt 于 2025-3-2 13:23 编辑

大家好！
我最近使用cp2k来在NPT系综下，模拟100K温度下有机分子晶体体系，体系达到热平衡后晶胞体积缩减了很多，以下是我的一些基本设置，还请各位帮忙指出哪个参数设置得还不够合理。
主要参数：
&MD
! definition of microcanonical ensemble
ENSEMBLE NPT_F
! The length of an integration step
TIMESTEP 1.0
! The number of MD steps to perform
STEPS  5000
! The temperature in K used to initialize the velocities
TEMPERATURE 100
  &BAROSTAT
PRESSURE 1
TIMECON 100.00
  &END BAROSTAT
  &THERMOSTAT
TYPE NOSE
&NOSE
   TIMECON 100.00
&END NOSE
&END THERMOSTAT

METHOD QS
STRESS_TENSOR ANALYTICAL
&DFT

  &QS
METHOD gpw
EPS_DEFAULT 1e-12
EXTRAPOLATION ASPC
EXTRAPOLATION_ORDER 3
  &END QS

  CHARGE 0
  MULTIPLICITY 1
  BASIS_SET_FILE_NAME  BASIS_MOLOPT
  POTENTIAL_FILE_NAME  GTH_POTENTIALS

  &MGRID
NGRIDS 4
CUTOFF 400
REL_CUTOFF 60
  &END MGRID

&XC_FUNCTIONAL PBE
&END XC_FUNCTIONAL
&VDW_POTENTIAL
   POTENTIAL_TYPE PAIR_POTENTIAL
   &PAIR_POTENTIAL
   PARAMETER_FILE_NAME dftd3.dat
   TYPE DFTD3
   REFERENCE_FUNCTIONAL PBE
   #R_CUTOFF [angstrom] 16
   &END PAIR_POTENTIAL
&END VDW_POTENTIAL

  &SCF
ADDED_MOS 0
SCF_GUESS ATOMIC
EPS_SCF 1e-06
MAX_SCF 70

&KIND H
BASIS_SET DZVP-MOLOPT-SR-GTH
POTENTIAL GTH-PBE-q1
&END KIND

&KIND C
BASIS_SET DZVP-MOLOPT-SR-GTH
POTENTIAL GTH-PBE-q4
&END KIND

&KIND O
BASIS_SET DZVP-MOLOPT-SR-GTH
POTENTIAL GTH-PBE-q6
&END KIND

&KIND S
BASIS_SET DZVP-MOLOPT-SR-GTH
POTENTIAL GTH-PBE-q6
&END KIND

&KIND N
BASIS_SET DZVP-MOLOPT-SR-GTH
POTENTIAL GTH-PBE-q5
&END KIND

晶胞体积变化和温度变化曲线见图。

sobereva · 发表于 Post on 2025-3-5 06:46:16

起码给出结构文件，否则别人都不知道算的是什么东西
输入文件作为附件直接完整上传

liyincumt · 发表于 Post on 2025-3-5 08:08:00

本帖最后由 liyincumt 于 2025-3-5 08:10 编辑

感谢社长的回复！附件是坐标与输入文件。我尝试过若干有机分子体系，在CP2K的NPT_F模式下晶胞体积都有被压缩~10%的情况。

liyincumt · 发表于 Post on 2025-3-13 08:58:05

sobereva 发表于 2025-3-5 06:46
起码给出结构文件，否则别人都不知道算的是什么东西
输入文件作为附件直接完整上传

请问社长，是不是因为泛函、截断能、色散等设置的问题？

Uus/pMeC6H4-/キ · 发表于 Post on 2025-3-13 11:11:12

当前体系盒子太小了，会有三个问题，一是不考虑非gamma点的k点会使周期性计算不准确，二是分子动力学行为会受限于周期性而有失真实，三是即使尺寸绝对变化不大也会导致较明显的盒子体积相对变化。所以最好扩胞再尝试。

另外，推荐用Multiwfn产生CP2K的输入文件（http://sobereva.com/587），对比一下现在的输入文件看看有哪些设置不必要或者不合适。

liyincumt · 发表于 Post on 2025-3-14 11:13:39

Uus/pMeC6H4-/キ发表于 2025-3-13 11:11
当前体系盒子太小了，会有三个问题，一是不考虑非gamma点的k点会使周期性计算不准确，二是分子动力学行为会 ...

非常感谢您的回复！我再尝试超胞来计算看看。

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