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【讨论】关于针对CASTEP收敛问题的参数调试总结。
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大家好： 我根据自己在计算过程中遇到的收敛性的问题，做了一点关于CASTEP计算参数调试的总结。当然，这些只是我的个人心得体会，大家如果觉得有什么问题请提出指正，或是如果有自己独到的见解，请跟帖加上来，供大家一起学习提高。 如果计算在Max. cycle全部用完之后仍然不能收敛，要先查看一下 但多数情况下，我们会发现，能量并没有比刚开始计算时的能量有明显下降，而是围绕着某个平均值在反复地震荡，而且震动幅度也没有减小。那说明是参数设定的问题，此时就算再怎么增加Max. cycle的数值，计算最终还是不会收敛的。 这个时候，最好是增加energy cutoff的数值，降低K point set的数值，增加smearing width数值（当然，如果通过调试前两个数值就可以使计算收敛的话，就最好不要动这个数值）。 再有，如果计算是使用的density mixing的话，那要将mix_charge_amp，mix_spin_amp的数值降低，将mix_energy_cutoff的数值增加到energy cutoff数值的3到4倍，增加mix_history_length的数值。 当然，如果调试上面的参数仍然发现收敛很辛苦的话，就将mixing scheme转成All Band/EDFT,这会解决收敛问题，但是计算时间将会是使用density mixing计算所用时间的3倍以上。 |
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23楼2009-11-24 13:08:45
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wuli8(金币+3,VIP+0):3ks 11-20 13:00
wuli8(金币+3,VIP+0):3ks 11-20 13:00
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总结的挺好的，但是指出几点不足，即： 1. 参数调试过于经验化，如果楼主能结合对程序原理的认识， 或许能够把每个参数调节的意义给阐述的更为清晰些； 从优化算法， 体系特性， 物理过程等方面着手来进行分析， 或许可以得到更加全面的认识（如果楼主能够结合上述内容对CASTEP收敛进行详细的分析和总结的话，我会考虑接受楼主的文章，并且发表在小木虫计算与模拟研究RCS期刊上）。 2. 建议楼主在进行平面波DFT优化之前，通过其他的办法， 比如经典力学优化以及DMol中局域波函数进行优化， 这样的话，可以帮助CASTEP在最短的时间内找到合适的最小值， 也就是通常意义上说的加快收敛。 |
4楼2009-11-20 11:13:07
★★★★★ 五星级,优秀推荐
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wuli8(金币+3,VIP+0):3ks 11-20 13:02
wuli8(金币+3,VIP+0):3ks 11-20 13:02
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great! 其实在做收敛速度无非是两个目的：１，计算精度要高；２计算速度要快． 一般平面波程序，在计算精度上，主要需要测试ecut(倒空间的最大平面波截断，理论上要求无穷大，因为那样基矢才是完备的．但实际上不需要，也做不到)．还有就是ｋ点取样．理论上要计算无穷个ｋ点，但实际也不可能．我觉得应该先测试ecut,因为你首先要保证每个ｋ点能量是正确的．然后再测试ｋ点．其实到了，最后即使ｋ点取的很大的时候，还是有很大的误差的，这主要来自于系统误差．所以有时候，会造成震荡的情况，这主要还是由于ｅｃｕｔ太小，或者是有的ｋ点根本就难以算准．这个时候，如无特殊需要，基本就认为它收敛了．除非你想要在０．１ｍｅＶ的误差． 但是根据我的想法，我就不认为它能将计算精度控制在０．１ｍｅＶ．即使收敛测试达到了．（当然,这是个人看法！） 第二，就是计算速度．因为目前ＤＦＴ主要还是用自洽的方法，在理论上应该是用新的电荷密度等于旧的电荷密度，但实际上如果这样做，一是收敛很慢，二是容易形成震荡情形。一般的做法是rho_in=mix*tho_old+(1-mix)*rho_old。（具体到每个程序，肯定是做法不同了。）一般认为mix=0.3比较合理。这样收敛的非常快。 所以很多程序在测试各种mix的时候，就是在测试这个。 最后，选择合适的参数。在你所需要的精度范围内，最快的计算。 我们的目的是要解决问题，有时候不需要那么精确。 |
5楼2009-11-20 12:41:51
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