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[CP2K] 求助,CP2K中QMMM计算的结合能和纯DFT的结果存在误差如何解决

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本帖最后由 Ying_Zhang 于 2026-8-6 16:36 编辑

复现论文中对QMMM这个方法的验证:

1)使用较小模型,288个Si原子,以及插入间隙的1个Mg原子。采用CP2K和VASP分别进行结合能的计算,结果分别是-2.1690148999eV和-2.202903850eV。

2)再使用大模型,对9216个纯Si模型进行分子力学的&CELL_OPT和&GEO_OPT弛豫。

3)划分QM区域和MM区域,QM区域包括128个Si原子。

4)在不插入Mg原子之前,对已划分好的QM和MM区域的9216个Si模型如图和结构文件(红色为QM边界原子和link键QM区域原子,黄色为QM内部原子,绿色为link键MM区域原子),进行QMMM的&GEO_OPT弛豫,文件1。

5)在第4步计算结束的结构基础上,在QM区域插入Mg原子,9217个原子,再进行QMMM的&GEO_OPT弛豫,进行结合能的计算结果为-2.705401589eV,文件2。

这5步就是我进行QMMM计算的大概步骤,所以想请问一下为啥QMMM和纯DFT的结果相差较大,0.5eV,如何进行缩短。

原论文中,MM采用的是分子动力学(MD)进行的升温和退火的分子动力学弛豫,而我就采用普通的Tersoff势函数的分子力学弛豫,是否和这个有关系?

Si_Mg.png (597.64 KB, 下载次数 Times of downloads: 13)

QM划分

QM划分

opt-MM_supercell-CP2K.zip

1.86 MB, 下载次数 Times of downloads: 1

9217Si_Mg-QMMM.zip

906.17 KB, 下载次数 Times of downloads: 2

Si_Mg-QM.vesta

2.1 MB, 下载次数 Times of downloads: 1

QMMM区域划分

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发表于 Post on 2026-7-31 20:19:07 | 只看该作者 Only view this author
CP2K的QMMM和ORCA的QMMM有啥区别嘛?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2026-8-3 17:51:15 | 只看该作者 Only view this author
嘤嘤嘤 发表于 2026-7-31 20:19
CP2K的QMMM和ORCA的QMMM有啥区别嘛?

ORCA我没使用过,使用CP2K也是主要为了QMMM这个功能

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发表于 Post on 2026-8-4 15:06:15 | 只看该作者 Only view this author
Ying_Zhang 发表于 2026-8-3 17:51
ORCA我没使用过,使用CP2K也是主要为了QMMM这个功能

我现在用的是ORCA的QMMM,有点吃内存

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2026-8-4 15:20:17 | 只看该作者 Only view this author
嘤嘤嘤 发表于 2026-8-4 15:06
我现在用的是ORCA的QMMM,有点吃内存

CP2K的这个QMMM还行,没有提醒我内存溢出,也有可能是我们集群内存比较大,目前使用没有这方面的问题。不过,请教一下,您是如何确定QM区域大小的,我发现我这个和VASP计算对不上,估计是QM区域较小导致的。

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发表于 Post on 2026-8-5 19:00:01 | 只看该作者 Only view this author
Ying_Zhang 发表于 2026-8-4 15:20
CP2K的这个QMMM还行,没有提醒我内存溢出,也有可能是我们集群内存比较大,目前使用没有这方面的问题。不 ...

我现在还没有跑完,也是随便选的小范围,不知道结果是否合适

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2026-8-5 20:21:18 | 只看该作者 Only view this author
嘤嘤嘤 发表于 2026-8-5 19:00
我现在还没有跑完,也是随便选的小范围,不知道结果是否合适

行吧 因为我这个QMMM结果还是和纯DFT有差别 发现扩大QM范围 可以逐渐接近纯DFT的结果

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发表于 Post on 2026-8-6 15:19:49 | 只看该作者 Only view this author
Ying_Zhang 发表于 2026-8-5 20:21
行吧 因为我这个QMMM结果还是和纯DFT有差别 发现扩大QM范围 可以逐渐接近纯DFT的结果

纯DFT指的是你整个体系进行DFT计算嘛?QMMM本来就是降低精度的啊,因为你纯QM算不动所以部分QM部分MM的。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2026-8-6 15:38:20 | 只看该作者 Only view this author
嘤嘤嘤 发表于 2026-8-6 15:19
纯DFT指的是你整个体系进行DFT计算嘛?QMMM本来就是降低精度的啊,因为你纯QM算不动所以部分QM部分MM的。

是这样的 因为我follow的那个论文 先建立200到300原子的模型 用纯DFT计算结合能 再使用大型的9000原子划分QMMM区域计算结合能  这样可以判断你选取QM区域是否合理以及QMMM计算是否较为可靠 后续进行完这个测试 再拿需要真正计算的结构去进行QMMM计算

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2026-8-6 15:39:32 | 只看该作者 Only view this author
嘤嘤嘤 发表于 2026-8-6 15:19
纯DFT指的是你整个体系进行DFT计算嘛?QMMM本来就是降低精度的啊,因为你纯QM算不动所以部分QM部分MM的。

想问一下 您的MM区域计算用的是分子力学还得MD分子动力学? 感谢

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发表于 Post on 2026-8-7 15:14:14 | 只看该作者 Only view this author
Ying_Zhang 发表于 2026-8-6 15:39
想问一下 您的MM区域计算用的是分子力学还得MD分子动力学? 感谢

MM我用的GFN2-xTB

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2026-8-7 15:42:10 | 只看该作者 Only view this author

哦哦 半经验级别 请问效果或结果如何 速度快吗 如果还可以的话 我也打算测试一下 毕竟精度是比分子力场高的

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