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forkn

银虫 (小有名气)

[交流] 【求助】如何解决自旋极化计算时的难以收敛问题? 已有9人参与

小弟想用castep计算两种异质界面(Fe/Ni)结合的电子结构和能量学信息,
构建模型的过程如下:
1 .导入程序自带的Fe的晶胞,几何优化,切出(100)面,构建真空层后几何优化,得出Fe(100)的构型。晶胞参数a=b=2.775埃
2 .导入程序自带的Ni的晶胞,几何优化,切出(100)面,构建真空层后几何优化,得出Ni(100)的构型。晶胞参数c=d=2.513埃
3. 根据优化后的Ni(100)为底,向真空层添加Fe原子,界面间距选择为优化后的两种结构的层间距的平均值。Fe的层间距采用步骤1的数据。以此搭建Fe(100)/Ni(100)结构,晶胞边距选择为(a+c)/2,入下图:

     现在的问题是:
     (1)以上的几何优化都是在加spin polarized下进行的,对这个自己建的结构加自旋极化(自旋设为low和hight都试过)进行几何优化时,一直不收敛,我已经尝试了增加energy cut off (350ev), 增加k point set (7*7*2),empty bonds, 降低SCF 精度,降低smearing等,都不收敛,总是提示:
*Warning* max. SCF cycles performed but system has not reached the groundstate.
Warning: electronic minimisation did not converge when finding ground state
收敛曲线:

能量曲线:

   (2)我计算过不加自旋的优化,很容易收敛,energy cut off (300ev), k point set (3*3*2),就可以收敛。但这样的结构不可信的,本来就是磁性体系,况且加自旋极化计算的能量都比不加的低。

      是不是我的初始结构不太合理啊?或是计算参数的问题?希望大家帮帮忙吧,最好能结合我的情况给些加速收敛具体的措施。急等!
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山阻石拦,大江毕竟东流去;雪辱霜欺,梅花依旧向阳开!
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zhenfeili

铁虫 (小有名气)


zzy870720z(金币+1):谢谢指导 2010-06-07 08:09:46
forkn(金币+2):谢谢你的经验 2010-06-07 09:50:37
楼主的图离收敛还差老远呢,能量一直在下降当中
我遇到这种情况一般是结构优化后,再自旋计算
我比较过几个采用自旋极化优化和不采用自旋极化的
觉得最后算出来的结果没有什么差别
别人怎样就不知道了
希望有达人从原理上说明一下
引用回帖:
Originally posted by forkn at 2010-06-04 18:14:31:
小弟想用castep计算两种异质界面(Fe/Ni)结合的电子结构和能量学信息,
构建模型的过程如下:
1 .导入程序自带的Fe的晶胞,几何优化,切出(100)面,构建真空层后几何优化,得出Fe(100)的构型。晶胞参数a=b=2.775埃 ...

7楼2010-06-06 21:33:06
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zhenfeili

铁虫 (小有名气)


xiaohunhun(金币+1):谢谢 2010-06-08 16:06:25
我采用的pc机,有时有些复杂的胞或者原子数比较大的胞,
采用自旋极化优化超级胞时计算机算不动,所以就采用先结构优化再做自旋计算
如果主要为了得到定性的结果,节约时间,这种方法还是可以的

我觉得很多半导体的计算都很难得到精确解,比如几乎所有的第一性原理计算都低估带隙,这时候你不知道所得到的带隙那个精确。所以能得到定性结果还是可以接受的。只要读者觉得你说的有道理。
引用回帖:
Originally posted by forkn at 2010-06-07 09:57:47:
引用cenwanglai的测试结果:  
“对于含有未配对电子的结构,计算能量时是否考虑自旋对结果影响不可忽略,而且最好在结构优化时就考虑自旋最好;但是作为计算时间成本的考虑,在结构优化时不考虑自旋,而在后续能量计 ...

9楼2010-06-07 21:03:52
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