求助：cp2k计算Ni-MoSe2吸附小分子时，每一步SCF都收敛但优化但达不到收敛判据

MRchu

       本人用cp2k模拟Ni替代MoSe2表面Se原子的Ni-MoSe2单分子层对气体小分子COF2的吸附行为，采用混合基组对体系进行几何优化时，每一步的SCF均收敛，但几何优化却总是达不到收敛判据，甚至每一步优化的结果偏离收敛判据，非常疑惑为什么会有这样的现象，请各位老师指教，恳请各位老师给予可以使几何优化达到收敛判据的建议。优化采用混合基组m-TZV2P，本人在cp2k的data文件中的基组文件未找到C/O/F元素带SR的m-TZV2P基组，因此对于C/O/F元素采用TZV2P-MOLOPT-GTH基组，对于Ni/Mo/Se采用TZV2P-MOLOPT-SR-GTH基组，赝势均为GTH-PBE，考虑到Ni原子的因素CUTOFF设置较大为1200Ry，采用对角化优化的方式，且使用了smear. inp文件、out文件及xyz文件如下。

kirSTY

个人见解，仅供参考
1. 除了4个收敛判据，预测距离收敛还有多剧可以看一下out文件中总能量的波动，我随便画了个你的40步到最后的能量图，你这个好像还没有计算收敛的趋势，我觉得还需要优化更多步数。
2. 看你每一个电子步用时二三十秒，有几点建议：
   1）模型上不需要添加这么厚的真空层，感觉有点浪费算力。
   2）CUTOFF方面的设置1200Ry感觉有点太大了，是否进行了收敛性测试？如果收敛性测试结果为1200Ry建议寻找其他解决方式（社长的CP2K教材中有）
3. 泛函和基组方面可能需要考虑色散矫正，具体看下相关文献吧

MRchu

kirSTY 发表于 2025-4-30 12:21
个人见解，仅供参考
1. 除了4个收敛判据，预测距离收敛还有多剧可以看一下out文件中总能量的波动，我随便 ...

非常感谢老师的解答.看完您的回答我仍有几点疑问：
1、学生是刚接触这一块的计算，google group曾流传一张图对应各元素的CUTOFF，学生看图中所示Ni元素需要达到1000Ry以上才可有一定的精度，因此选取了1200。对于收敛性测试仅有耳闻，但不知如何确定，老师可否指教，我的想法是依次选择不同的CUTOFF计算能量，当能量变化值在曲线中平稳时即可认为CUTOFF合理；同理对k点也做一样的收敛性测试。据我这样做出的结果分别是800Ry和3*3*1。

2、学生采用的是m-TZV2P基组加上D3（BJ）矫正.考虑到计算弱相互作用时m-DZVP的轨道重叠可能会导致吸附能结果不可靠，需要考虑BSSE纠正.而TZV2P似乎影响较小，故采用m-TZV2P基组.该做法是否可取

sobereva

一些人不求甚解，一看网上有个亮眼的“元素-CUTOFF”的彩图，也不看文字描述、不真正搞明白图中说的到底是什么，就盲目用里面的CUTOFF，造成了严重的以讹传讹

北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/KFP）课上讲振动分析的部分我明确强调了这图是怎么回事，认真看我圈出来的这句话


你那样做收敛性测试可以，但是太麻烦。培训班里我专门给了自动化的测试脚本，方便多了


“计算弱相互作用时m-DZVP的轨道重叠可能会导致吸附能结果不可靠” 这种描述严重错误。m-TZV2P的弥散函数更高，重叠程度更大。看下文了解BSSE本质是怎么回事
谈谈BSSE校正与Gaussian对它的处理
http://sobereva.com/46

“m-TZV2P基组加上D3（BJ）矫正”这种描述也是大错特错。色散校正是作用于理论方法层面的，认真看下文
DFT-D色散校正的使用
http://sobereva.com/210
谈谈“计算时是否需要加DFT-D3色散校正？”
http://sobereva.com/413