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zhangguangping木虫 (著名写手)
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【求助】siesta中关于几何结构优化的问题【完结】已有8人参与
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想请教一下关于siesta中关于几何结构的优化的问题。 我怎么感觉用siesta做几何结构的优化没有高斯做的快。一般siesta都要经过一百多个step都不一定达到收敛。 并且发现用算出来的结果与高斯差别还比较大。 我算了一个分子siesta的输入文件如下: -------------------------- SystemName saifen-saizuo-H-opt SystemLabel saifen-saizuo-H-opt NumberOfSpecies 4 NumberOfAtoms 42 %block ChemicalSpeciesLabel 1 1 H 2 6 C 3 7 N 4 16 S %endblock ChemicalSpeciesLabel PAO.EnergyShift 200 meV PAO.BasisType split PAO.BasisSize DZP LatticeConstant 1.0 Ang %block LatticeVectors 15.0000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 10.0000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 25.00000000 %endblock LatticeVectors #kgrid_cutoff 20. Ang %block kgrid_Monkhorst_Pack 1 0 0 0.0 0 1 0 0.0 0 0 1 0.0 %endblock kgrid_Monkhorst_Pack # SPIN options xc.functional GGA # Exchange-correlation functional xc.authors PBE # Exchange-correlation version SpinPolarized F # Logical parameters are: yes or no FixSpin F TotalSpin 0.0 NonCollinearSpin F # 'T', 'F' MeshCutoff 200. Ry # Equivalent plane wave cutoff for the grid # SCF options DM.Tolerance 1.d-4 # Tolerance in maximum difference between input and output DM MaxSCFIterations 300 # Maximum number of SCF iter DM.UseSaveDM T # to use continuation files DM.MixingWeight 0.02 # New DM amount for next SCF cycle DM.NumberPulay 5 DM.MixSCF1 F DM.PulayOnFile F # Store in memory ('F') or in files ('T') # NeglNonOverlapInt T # 'F'=do not neglect SolutionMethod Diagon # OrderN or Diagon ElectronicTemperature 300 K # Temp. for Fermi smearing # MD options MD.TypeOfRun CG # Type of dynamics: MD.VariableCell F MD.NumCGsteps 300 # Number of CG steps for coordinate optimization ZM.UnitsLength Ang #the units of length used during Z-matrix input ZM.UnitsAngle deg #the units of angles used during Z-matrix input ZM.ForceTolLength 0.02 eV/Ang #controls the convergence with respect to forces on Z-matrix lengths ZM.ForceTolAngle 0.00356549 Ry/rad #controls the convergence with respect to forces on Z-matrix angles ZM.MaxDisplLength 0.1 Ang # controls the maximum change in a Zmatrix length during an optimisation step ZM.MaxDisplAngle 0.003 rad # controls the maximum change in a Z-matrix angle during an optimisation step ZM.CalcAllForces T # Default value AtomicCoordinatesFormat Ang %block Zmatrix cartesian 4 0.00000000 0.00000000 8.69856200 1 1 1 1 2.79923100 -0.46763800 8.13385400 1 1 1 2 2.90063000 -0.52770100 7.04924300 1 1 1 2 0.34415200 -0.25541200 6.98170600 1 1 1 1 3.55796100 0.28012400 6.70996600 1 1 1 1 3.38635700 -1.47357500 6.78696500 1 1 1 2 1.56838000 -0.42941000 6.36930700 1 1 1 4 -0.92122000 -0.17834500 5.76910800 1 1 1 3 1.52283300 -0.52028000 5.00070500 1 1 1 2 0.29993900 -0.41643300 4.52384000 1 1 1 1 -2.83689100 -0.98969500 3.67082200 1 1 1 1 -2.60465800 0.75764900 3.54380400 1 1 1 2 0.01218400 -0.49963400 3.11140100 1 1 1 2 -2.54877600 -0.18404700 2.98541300 1 1 1 2 -1.18154200 -0.40783200 2.40697100 1 1 1 1 -3.27468500 -0.14681500 2.17135800 1 1 1 4 1.34009400 -0.76146500 1.99675300 1 1 1 3 -1.06208200 -0.53880900 1.05048000 1 1 1 2 0.18555700 -0.72949500 0.67526300 1 1 1 1 2.72911400 -1.21416700 -0.60926300 1 1 1 2 0.58352000 -0.89442100 -0.70453700 1 1 1 2 1.84058600 -1.12515600 -1.22627800 1 1 1 4 -0.61088200 -0.82394800 -1.97476800 1 1 1 2 1.86950400 -1.25822300 -2.64315600 1 1 1 1 3.77138900 -2.23698600 -2.87605100 1 1 1 2 0.60547600 -1.12941000 -3.19982300 1 1 1 2 3.13432000 -1.52860200 -3.41569900 1 1 1 1 3.71694800 -0.61118800 -3.56321300 1 1 1 1 -0.92887900 -3.44346400 -3.61577800 1 1 1 1 2.91927000 -1.94526900 -4.40224100 1 1 1 1 -2.42595400 -2.97069100 -4.42601100 1 1 1 2 0.21501300 -1.17784400 -4.61057500 1 1 1 2 -1.36590400 -3.20131900 -4.58681100 1 1 1 2 -0.65057000 -2.05086600 -5.24648800 1 1 1 1 -1.31895100 -4.09632300 -5.21636500 1 1 1 4 0.83947900 0.02229900 -5.73146300 1 1 1 2 -0.77823000 -1.76116800 -6.64188400 1 1 1 2 -0.02960000 -0.69204400 -7.06485700 1 1 1 1 -1.39465700 -2.34293800 -7.31862200 1 1 1 4 0.00000000 0.00000000 -8.69856200 1 1 1 1 1.24219200 0.16226290 -9.08161526 1 1 1 1 1.12657030 0.09837354 9.35981990 1 1 1 %endblock Zmatrix #WriteWaveFunctions T # coefficients of the wavefunctions in the basis set orbitals expansion #WaveFuncKPointsScale ReciprocalLatticeVectors #%block WaveFuncKPoints #0.000 0.000 0.000 from 1 to 14 # Gamma wavefuncs 1 to 10 #%endblock WaveFuncKPoints # Output options WriteCoorInitial T WriteCoorStep T WriteCoorXmol T WriteForces T WriteEigenvalues F # If .false., it writes them in the file Systemlabel.EIG WriteMullikenPop 1 # Write Mulliken Population Analysis #WriteKpoints T #WriteKbands T #WriteBands T WriteMDCoorXmol T WriteMDhistory T # Options for saving or reading information MD.UseSaveZM T # Use stored positions and velocities MD.UseSaveCG T # Use stored positions and velocities SaveRho T # Write valence pseudocharge at the mesh SaveDeltaRho T # Write RHOscf-RHOatm at the mesh SaveElectrostaticPotential T # Write the total elect. pot. at the mesh # (local pseudopotential + Hartree) SaveTotalPotential T # write the valence total effective local potential # (local pseudopotential + Hartree + Vxc) WriteSiestaDim T # Write minimum dim to siesta.h and stop WriteDenchar T # Write information for DENCHAR ------------------------ [ Last edited by zhangguangping on 2010-5-9 at 07:01 ] |
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6楼2010-05-12 17:15:53
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2楼2010-05-04 15:19:57
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gavinliu7390(金币+2): 2010-05-07 22:55:17
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gavinliu7390(金币+2): 2010-05-07 22:55:17
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Siesta计算对体系的轨道展开基的要求比较高(PAO.Basis),可能还需要自己来调整轨道展开基,而不是用他给出的那个设置选项。 而且如果你的体系稍大%block Kgrid_Monkhorst_Pack 中采用111 0.0的k点计算可能积分的精确度不够高,采用更多的K点如444 0.5之类的也许会好一些。 DM.MixingWeight 0.02 这一项在计算中应选的比较高,这一项是进行计算前后电子密度混合的参数,对收敛的速度具有很大影响,建议调的高一点,最大值是1,我有时调到0.4-0.5,当然体系不同这里数值也不同,我的经验是调的高了,收敛性要好一点。 新手,意见仅供参考 |
3楼2010-05-07 18:26:00
zhangguangping
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wuli8(金币+2): 2010-05-08 18:40:25
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这个问题我已经解决了,忘了上来说一声了。原因和你说的第一个原因一致。是因为我使用的PAO.EnergyShift 200 meV太大了,导致了轨道比较局域,相当于使得基组小了,或者更加不完备了。我把这个数调节到100的时候算出来的二面角已经和高斯的6-31G算出来的差不多了,高斯的结果是132,siesta算出来的已经是134了。当然还距6-31++G**的120差距比较大,但是起码我应该确信我的赝势是没什么问题了。再说用这样水平的精度算出来的结果还是有一定的参考价值的。 第二个问题:我做优化的时候采用的是孤立体系的优化,不是周期体系,所以不用设置K点,用111的Gamma点足够了。如果设置多余的K点也是多余的,从计算上来讲仅仅是重复计算。但是要是做的是周期体系的计算的话,必须设置K点,当然原则上K点越多,计算结果越好,但是我们追求的是怎么用尽量少的K点算出比较高精度的结果,这时候要做K点收敛测试了。 第三个问题:我当时采用的是别人设置的 DM.MixingWeight 0.02 这个是在输运体系中设置的。我当时不明白这个选项的含义和作用,所以就没有改。后来发现将这个改为默认值0.25后,对孤立分子体系每个几何结构需要的scf数量有明显变化。明显加快了收敛的速度。并且原来需要上百的step才能达到的几何最优点,现在只需要几十步就搞定了。使得几何结构的优化非常快。原来一天才能完成的,现在不到一个小时完成了。但是要是体系里有大量金属原子的话,0.25的值好像不是很有利于收敛,并且出现反复徘徊的情况。但是设置为0.02后虽然SCF的数量加大了。但是每一步都很稳定的走向收敛趋势。看来这个值还要依据体系的不同而设置不同的数值。现在我也是在总结这个经验,还没有得出自己的结论。 但是那天与老师讨论 DM.MixingWeight 如果设置太小,尤其是到了快自洽的位置会出现假收敛,相当于使得SCF收敛精度降低。导致需要跟多了step了,但是不管怎么样。只要达到了受力的收敛,结果都是一样的。因为SCF的收敛是一个相对的标准。而结合结构优化的受力收敛标准是一个绝对的标准。 [ Last edited by zhangguangping on 2010-5-7 at 13:03 ] |

4楼2010-05-07 20:01:32
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