加U问题，Vasp加U计算在结构优化是否就加U

kkk99999

首先，我所在的课题组目前使用的是结构优化不加U，从自洽开始加U，我不知道为啥采取这种方式，老师说进行过一定的测试，发现不加U结构优化会比较合理根据经验来说，但是看到也有加U结构优化的，我就是很难接受，就是不能有一个较好的标准吗，希望各位前辈能谈谈自己的看法，另外说个题外话，计算这门科研应该如何看待，有时候感觉网上的方法都具有独特性与自行经验性，该如何改进让自己算的更准。

sobereva

“结构优化不加U，从自洽开始加U” 并没有原理上说得通的道理
倘若有适合当前情况结构优化用的Ueff参数，优化也+U结果会更好。只不过算能带、带隙这种问题对+U的敏感性更高，该加的时候非加不可，而不像结构优化那样即便不+U往往结果误差也能接受（并且如果没有适合这种目的的+U参数，找一个可能不适合的加上更容易遭人质疑）。

至于“网上的方法都具有独特性与自行经验性”，当你对理论方法了解多了，就会发现经验性没那么多了。比如当你了解了+U到底是以什么思想解决纯泛函的什么普遍缺点，加不加U就不是你原先觉得那么黑箱了。而且很多流传的“经验”还是因为研究者对理论方法的背景知识理解不足，导致他们积累了一些自己也解释不清楚的黑箱经验，甚至很“脏”的“计算技巧”。若对理论了解得更多一些，就会认识到一些经验其实是错的，或者能更透彻地理解那些做法到底是原理上合理还是由于误差抵消的巧合导致结果往往较好，或是属于迷信层面，等等。

我一直强调做计算的人，必须掌握必备程度的理论背景知识，而绝对不能把程序随便当黑箱来用，下文也专门说了这个问题
谈谈学量子化学如何正确地入门
http://sobereva.com/355（http://bbs.keinsci.com/thread-4447-1-1.html）
PS：像是北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/KFP）里讲DFT+U的部分，我都先用>15页幻灯片专门讲清楚DFT+U的背景知识和实际意义，让参加培训的人搞明白了这到底是什么再去用，而绝不光是举一些CP2K做DFT+U实际计算例子就完事。

kkk99999

非常感谢sob老师的回复，第一点您说的是这样的，敏感度不高老师也说过。
第二点的黑箱简直直击我心灵，我就是感觉理论知识不够以至于我感觉目前刚初学长时间处于黑箱的这么一种可怕的感觉，深知这个问题不能一直搁置不管，因为不会凭空学会，更不会随着你算几个重复流的工作就可以加深太大的理解，我会先去看你的帖子，就是还存在一个问题，会觉得理论无从下手，我们算是计算物理方向的，理论知识不知道从何补齐，说直白点就是琳琅满目，对于一个小白来说这些东西真的困难。

kkk99999

sobereva 发表于 2025-8-28 11:19
“结构优化不加U，从自洽开始加U” 并没有原理上说得通的道理
倘若有适合当前情况结构优化用的Ueff参数， ...

sob老师我看完你的帖子了，那两类人都很可怕是显然的，然后看了您说的几本书，Quantum Chemistry这本书准备看，那第二本书提到的Gaussian我们组常用vasp做计算要进行学习吗，还有除了计算，目前初学我还有一个很大的困惑就是得到的数据看什么，老师教了算可是想分析出来什么结果的能力也是欠缺的，刚准备研1，学了一个暑假的计算，发现要在开始就摆清楚方向不然没有任何长进。

sobereva

kkk99999 发表于 2025-8-28 13:31
非常感谢sob老师的回复，第一点您说的是这样的，敏感度不高老师也说过。
第二点的黑箱简直直击我心灵，我 ...

把这两个参加完就全通了：
北京科音初级量子化学培训班（http://www.keinsci.com/KEQC）
北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/KFP）
在我来看，对于做第一性原理计算的人来说，没有比这更好、更顺利的学习途径，比自己从头啃Quantum Chemistry那种方式学效率高至少20倍。极为适合你这种情况。培训里理论知识讲的深度和广度，对于做应用性计算的人来说精确地恰到好处，并且还是以最易于普通做计算的人快速理解的方式讲授，同时充分通过大量的计算实例令学员深化对理论的理解。内容都是给实际做计算的人量身定制的，精确消除各种痛点。

kkk99999

sobereva 发表于 2025-8-29 05:50
把这两个参加完就全通了：
北京科音初级量子化学培训班（http://www.keinsci.com/KEQC）
北京科音CP2K ...

好的感谢sob老师

卡开发发

kkk99999 发表于 2025-8-28 13:58
sob老师我看完你的帖子了，那两类人都很可怕是显然的，然后看了您说的几本书，Quantum Chemistry这本书准 ...

关于DFT+U的问题，一般基础的量子化学书并不会讨论这个问题，DFT+U本身是基于Hubbard U模型，这在固体物理的书籍会讨论的比较多，但DFT+U和原始的Hubbard U模型不完全一样，有一些细节上的区别，这些需要文献和专论才能补足。例如Anisimov和Dudarev他们在提出DFT+U的时候必然提到一些方法的背景，同时也有一些相应的测试，到底会对什么样的问题产生影响也都有一定的描述。

造成DFT+U各自混乱的源头其实是DFT+U本身就是一种第一性原理+经验模型的形式，既然存在经验性，就意味着普适性有限，即其中的一部分参数确定的方式并不是唯一的。当然有几种基于第一性原理（哲学层面）的方式来得到这些参数。

kkk99999

卡开发发 发表于 2025-8-29 20:43
关于DFT+U的问题，一般基础的量子化学书并不会讨论这个问题，DFT+U本身是基于Hubbard U模型，这在固体物 ...

感谢老师，是这样的跟物理相关性大点