【求助】优化后成功晶胞达到最佳的标志！ - 第一性原理 - MS

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acridine

木虫 (正式写手)

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小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
qli0218(金币+3):非常感谢！ 2010-04-02 08:53
gavinliu7390(金币+2, 1ST强帖+1):回答的很好，很形象！ 2010-04-02 19:31

引用回帖:

Originally posted by enola at 2010-04-01 19:12:42:
我看到ms的优化结果里会出现total energy，max stress，max place。。。。
哪位大侠可以讲一下吗？怎么从这里得到优化的进度，或者收敛没？

看来有同学对优化的基本步骤不是很清楚啊，那我给大家稍微科普一下吧。只是我个人的见解而已，更深的理论知识还是看文献吧

几何优化的基本过程就是一系列的scf单点能量计算。对于每步scf计算，除了得到体系总能量之外，还得到了能量的梯度方向。之后根据梯度找能量更低的构形，再重复新的scf计算，直到找到梯度为0的构形。但这个不一定是最小值点。形象点说就象在山上迷路了，想下山，那么只能根据当前所在位置的坡度方向往更低的地方走，直到遇到坡度为0的位置，但这里不一定是海拔最低的山脚下，也有可能是卡在高海拔的山凹中。所以找的是极值点。
在计算中，能量梯度显得有些抽象，那么我把它形象一些：体系总能量对某原子坐标的梯度可以看成该原子的受力（F=dE/dr）。因此几何优化的过程实际就是：根据能量梯度（原子受力）方向搜索能量更低的状态，直到找到极小值点，梯度（原子受力）为0的构形。
优化晶格也是类似的，只是这里的梯度关系是：应变能vs应力。

到这里我们就可以总结total energy，max stress，max displacement, max force这些东西了。
total energy就是总能量，优化的目的就是找它的极值点。在接近极值点,即优化快结束时，能量的起伏已经很小，它接近一条水平线。
max force／stress 就是体系残余的最大力／应力，也就是当前最大的梯度，在接近极值点时，它们接近消失
max displacement 是最大位移，简单点说就是知道某个受力方向了，为了降低能量，需要沿着这个方向移动原子，这个就是displacement，顾名思义，max displacement就是最大的移动幅度。显然，在接近极小值点时，这个值也应该趋于消失的。

以楼主的情况为例，优化的是镍的晶胞，原子是处在正确的点阵位置，原子受力是0，那么位移自然也是0，所以这两条线是没有变化的。而能量变化主要是应变能的贡献，而到了第5步，max stress也已经达到了收敛标准。所以说这个优化是没有问题的

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13楼2010-04-01 23:14:03

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