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cenwanglai

荣誉版主 (知名作家)

[交流] 反应路径计算(NEB&CNEB)

最近的一篇文章是关于反应路径的，算了几条NEB，算了更多的CNEB. 文章投出前，趁热写出来，跟大家交流一下，欢迎批评指正。

（1）收敛速度
收敛速度有两个标准：开始计算到最后得到结果的时间；和开始计算到得到结果经历的总离子步数。我更关注第一个。

就我的金属氧化物体系来看，IOPT = 7的fire算法30步内有明显的收敛效果，100步出现定性结果。觉得比其他方法都快。

（2）测试计算
反应路径或者过渡态计算失败的机会很大。给出两个端点，直接拉一条线，一个run到终点就收敛，这样应该是走大运了。 NEB或者CNEB开始计算的时候多次出错，不是一件坏事情。这可能意味着我们开始的设想是错误的。克服这些困难，就离真相更近了，研究的意义就体现出来。我觉得有几点需要认真考虑：

a. 两个端点是不是稳定的。有可能精度不够，或者该处“过于平坦”，收敛了，但是不是该领域的全局最小点。比如NEB中第二点或者第三点能量更低，但是他们与起点的几何构型很接近，那就果断停掉NEB，从第二点或者第三点结构优化，找新的起始点。

b. 计算方法导致的出错。有种情况，路径初设施合理的，但是计算方法或者流程上不合理，导致计算过程中出现错误。这种情况最容易在CNEB计算中发生。一开始就高精度加CLIMBING，导致整个路径严重偏离合理的范围。这个时候，我不清楚，坚持算下去会不会恢复到合理范围。我会选择停掉计算，擦掉眼泪和失去的时间，从头再来。避免这种错误出现的最好办法，是多观察中间结果，先从低精度快速收敛到一个较好的状态，保存中间结果慢慢推进。

(3)结果分析
按照CNEB收敛的，最高点应该就是过渡态了。可以计算虚频验证之。如果出现多过虚频，那最可能的，是收敛精度不够。一般我的EDIFFG=-0.03，不会超过两个虚频。

如果只有两三个虚频，分析一下各个频率对应的振动。如果是反应路劲上只有一个虚频，那应该就是可以了。如果还有其他虚频，应该也是极小的。

有一种说法，不知对不对：如果虚频对应的是整体的平移，就忽略之。

关于零点校正，我不确定是不是一定需要。我见过没有校正就发表的。也有不校正，校正，以及校正并考虑范德华力的过渡态计算。讨论的时候到底看什么，我并没有十足的把握。

我想，计算结果给出的能垒也只能是定性的，绝对值意义并不大。一般而言，一个体系里，关注点放在能量相对大小，得出定性结论就可以。

第一性原理过渡态能垒的绝对值到底有多大意义呢？希望各位发表意见。

[ Last edited by cenwanglai on 2012-7-26 at 19:35 ]

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