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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » MS » 用castep进行结构优化的遇到的一些问题
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yjmaxpayne

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
franch: 金币+5, 鼓励交流，，呵呵 2012-11-12 18:52:04
1、根据我看到的相关资料，在利用castep进行计算时，需要对参数（主要是截断能和K点）进行收敛性测试。在论坛中一个帖子上，有同行提到“将体系总能量和晶格常数组为几何优化的目标物理量，但能量截断值大于某一能量值或k点取样达到一定密度时，总能量和晶格常数将趋于一稳定值”，请问各位虫友，收敛性测试具体如何进行？比如，通过什么具体的方法得到晶格常数对K点采样的稳定值。

我的回答：收敛测试是必须的，这对相对陌生的系统来说尤为重要。 我觉得，比较方便的办法就是如你上一个帖子那样，通过改变k点数量来进行。 但是我认为你需要依赖几个方面的信息再进行类似的测试： 1. 对称性，尤其是第一布里渊区的形状，可以根据不同波失的长度来确定每个方向上应该取多少个k点。 当然，原则上越多越好。

     2、在一篇相关的文献中看到：“The pseudopotentials we used for Si, Al, and O were generated with the core electrons treated using the same Perdew -Wang 91 GGA as for the valence electrons in contrast to the common practice of generating pseudopotentials using the LDA then using the GGA approximation for valence electrons。” 此论文也用的是castep方法，请问各位虫友，在castep中如何选择各元素的赝势，是不是如下图，在potentials选项卡中选择，那么同一元素不同的赝势有什么区别，以及如何选择芯电子和价电子的赝势？

我的回答：这个potential感觉应该是文章作者自己用PW91生成的，我在6.0的CASTEP中没有发现这几个元素用PW91生成的赝势。 他们在计算的时候，用的GGA也是PW91，所以可以保证前后一致性。

      3、我所要计算的模型叶腊石的分子式为[Al4Si8O20(OH)4]，请问此结构在做结构优化时是否需要考虑自旋极化，如果需要考虑的话，是否需要用LDA+U的方法以及initial spin如何设定？或者能够推荐相关的资料或者书籍，谢谢。

我的回答：这几个元素看着不太像有自旋极化的情况，不过可以考虑加入看看是否最终能带或者dos上有没有相应的体现。 至于LDA+U则是完全不用考虑的，在这个体系里面电子关联效应应该是很低的。

       4、结构优化后的结果和实验结果对比的话，根据大家的经验，一般模拟的晶格参数与实验结果相差多少时就认为模拟的结果是合理的？

我的回答： 当然是相差百分比越低越好，不过通常5%以内就已经可以认为是很不错的结果了。但是也要考虑靠实验是否足够靠谱，低精度的实验不见得比理论更可信。
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lhtlx95
11楼2012-11-12 13:41:32
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yjmaxpayne

木虫 (正式写手)
引用回帖:
10楼: Originally posted by lhtlx95 at 2012-11-12 11:19:34
以下是我对于不同K点采样，结构优化的部分结果，请各位虫友帮忙分析分析，谢谢大家了！
     叶腊石的分子式为，选取单胞进行结构优化，应用GGA  PW91
SCF tolerance选ultra-fine，赝势选ultrasoft，energy cuto ...

从你的结果上来看，c参数变化还有些大，可能还得继续增加K点数量。
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12楼2012-11-12 13:44:02
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lhtlx95

新虫 (小有名气)
送鲜花一朵
引用回帖:
11楼: Originally posted by yjmaxpayne at 2012-11-12 13:41:32
1、根据我看到的相关资料，在利用castep进行计算时，需要对参数（主要是截断能和K点）进行收敛性测试。在论坛中一个帖子上，有同行提到“将体系总能量和晶格常数组为几何优化的目标物理量，但能量截断值大于某一能量 ...

谢谢楼上的详细回复！你的解答使我理解了不少！不过我还有一些问题需要请教。
    1、您提到的“ 1. 对称性，尤其是第一布里渊区的形状，可以根据不同波失的长度来确定每个方向上应该取多少个k点。 当然，原则上越多越好”如何理解，或者应该看哪方面的资料！谢谢。
    2、我对叶腊石进行优化主要参考的文献之一是“Ab initio computational crystallography of 2：1 clay minerals Pyrophyllite-1Tc”，文中应用GGA的PW91，相关参数选择如下图1。得到的优化结果如下图2。我在优化时选取的截断能较文献中的400eV更大，为1000eV，其他参数相同，可优化的结果c的差距较大，请问各位虫友，不知下一步我该怎么做？拜托
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13楼2012-11-14 09:23:43
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lhtlx95

新虫 (小有名气)
引用回帖:
13楼: Originally posted by lhtlx95 at 2012-11-14 09:23:43
谢谢楼上的详细回复！你的解答使我理解了不少！不过我还有一些问题需要请教。
    1、您提到的“ 1. 对称性，尤其是第一布里渊区的形状，可以根据不同波失的长度来确定每个方向上应该取多少个k点。 当然，原则上越 ...

图1为参数设定，图2为优化结果以及实验测试的晶格常数。

tu1.jpg



tu2.jpg
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14楼2012-11-14 10:04:53
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yangyangwlhx

木虫 (正式写手)

少校
引用回帖:
11楼: Originally posted by yjmaxpayne at 2012-11-12 13:41:32
1、根据我看到的相关资料，在利用castep进行计算时，需要对参数（主要是截断能和K点）进行收敛性测试。在论坛中一个帖子上，有同行提到“将体系总能量和晶格常数组为几何优化的目标物理量，但能量截断值大于某一能量 ...

楼主 您好 请问您在计算时 加U是从计算的什么阶段开始加的 是收敛性测试 还是几何结构优化 还是后面计算其他性质时加的  我知道的有3种方法 不知道合适不合适 求指导  一种是 收敛性测试时不加U 然后几何结构优化时 也不加U  在几何结构优化后 ，计算能带和态密度以及其他性质时，加U  ；另外一种方法是 收敛性测试时 不加U 几何结构优化时 加U 此时不计算任何性质 只计算单点能， 在几何结构优化结束后，然后计算其他性质时，继续加U，获得计算结果；最后一种方法是 收敛性测试时不加U，结合结构优化时加U并且同时选择计算能带结构和态密度以及其他性质。 我做的体系中有过渡金属，所以向楼主请教
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孤狼
15楼2013-11-30 20:31:53
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施路尤

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
10楼: Originally posted by lhtlx95 at 2012-11-12 11:19:34
以下是我对于不同K点采样，结构优化的部分结果，请各位虫友帮忙分析分析，谢谢大家了！
     叶腊石的分子式为，选取单胞进行结构优化，应用GGA  PW91
SCF tolerance选ultra-fine，赝势选ultrasoft，energy cuto ...

请问 是不是一直要这样进行下去，然后将多步的能量值作为纵坐标，相应的k点参数（如1*1*1作为第一个点，以此类推），绘出能量曲线，然后能量最低点所对应的k值就是我们优化得到的，在以后的计算中都选取这个k带入计算呢？
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16楼2014-12-04 10:50:25
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hnwzzxc

木虫 (正式写手)

不可多得
引用回帖:
13楼: Originally posted by lhtlx95 at 2012-11-14 09:23:43
谢谢楼上的详细回复！你的解答使我理解了不少！不过我还有一些问题需要请教。
    1、您提到的“ 1. 对称性，尤其是第一布里渊区的形状，可以根据不同波失的长度来确定每个方向上应该取多少个k点。 当然，原则上越 ...

楼主，能把Ab initio computational crystallography of 2：1 clay minerals Pyrophyllite-1Tc，这篇文章发给我一份吗？邮箱hnwzzxc@126.com 谢谢
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17楼2015-06-09 21:35:45
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skylkr123

禁虫 (初入文坛)
本帖内容被屏蔽
18楼2016-12-19 15:57:27
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