ALGO在VASP计算氢气能量时的诡异影响

NeedleCandy

在做 VASP 计算时，顺手用一套原本用于大体系的 INCAR去算一个简单的 H₂ 分子结构优化，程序可以顺利收敛，但得到的总能量为E ≈ −2.23 eV，检查 CONTCAR 发现，最终结构中两个 H 原子被算散了。

排错过程
怀疑 ALGO = F，于是将 ALGO = F 注释掉，在第一个离子步中，电子步跑到 ~97 步后程序中断，报错信息：Error EDDDAV: Call to ZHEGV failed. Returncode = 81 2 128，查阅资料后发现，可能与 对角化病态 / 自旋简并 / 磁矩初值有关。于是加入磁矩初值MAGMOM = 1 -1（此时 关闭 ALGO = F），因为初始结构比较好，一个离子步就收敛了，总能量E ≈ −6.77 eV，和网上他人结果一致，H–H 键保持正常。关自旋极化，即ISPIN= 1也能实现同样效果。

进一步测试发现，在开启 ALGO = F 的同时加 MAGMOM = 1 -1，结果相同

之后又进行了以下尝试

• 去掉所有电子步收敛限制：注释掉 ALGO、EDIFF、NELM 等，SCF 跑了约 14 步后自然收敛，能量E ≈ −6.69 eV，结构也挺正常
• 单独测试 ALGO 的影响：只打开 ALGO = F，其余电子步保持注释，结果收敛到E ≈ −22.1 eV，H₂ 分子再次解离
  

基本确认H₂ 解离的直接触发因素是 ALGO = F

在逐一测试电子步参数后发现：

• 仅在同时注释掉 ALGO 和 EDIFF 时， 能稳定收敛到正确能量，E ≈ −6.77 eV
• 但如果注释 ALGO + 注释 ENCUT，或注释 ALGO + 注释 LREAL，都会再次触发 ZHEGV 报错，SCF 无法完成
  
  

困惑

• 为什么 ALGO = F 会在 H₂ 这样简单、初始结构很好的体系中，稳定收敛到解离的假解，我计算的别的分子会不会埋雷
• 很多帖子说 “ALGO 只影响收敛速度，不影响最终结果”，但在这里明显影响了物理解
• 为什么在关闭 ALGO 的前提下，只有放开EDIFF程序才不会报错
  
  

北大-陶豫

H2这种分子你开 ISPIN=1 才是正道，闭壳层省得分别算α和β电子，而且原理上直接保证自旋密度处处为0，不会有数值误差。ISPIN=1 ISPIN=2 的能量也是可以比较的。我不知道你开 ISPIN=2 测试有什么意义。
我个人的经验是默认不用 ALGO=F，只在 SCF 失败的时候试试它。