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标题: 表面体系计算不收敛 [打印本页]

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Author: didi_dudu 时间: 2015-8-14 13:50
标题: 表面体系计算不收敛
本帖最后由 didi_dudu 于 2015-8-14 14:29 编辑

(, 下载次数 Times of downloads: 87) 最近在算这种体系的表面润湿性质，第一步先把表面模型建立出来了，然后先准备用QE优化一下结构。然而计算时候SCF不收敛，求大神指点这种不收敛的情况一般可能有什么原因，有没有什么解决办法？ PS：我发现用MS的Dmol3计算采用默认设置也不收敛，然而根据使用了smearing = 0.005Ha之后计算就收敛了。

===================================
附上输入文件。
&CONTROL
calculation='relax'
prefix='pdms'
pseudo_dir = '/home/wangzf/software/espresso-5.1.2/pseudo/pdms/',
outdir='/tmp/wangzf'
tstress = .true.
tprnfor = .true.
/
&SYSTEM
ibrav= 0, nat= 156, ntyp= 4,
ecutwfc = 40
occupations='smearing', smearing='gaussian', degauss=0.005
/
&ELECTRONS
conv_thr = 1.0d-7
mixing_beta = 0.7
/
&IONS
ion_dynamics = 'bfgs'
/

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-8-14 14:13
结构不好，让对接的C原子和Si原子能够正好形成sp3的结构你看看是否可行？个人以往的经验来看这种体系烷基链应该是有一定的倾斜角度的，实在不行先考虑一下低覆盖度的情形。回头看看有时间我用DMol3帮你找个结构，smearing=0.005Ha的结果极为不可靠。

作者
Author: didi_dudu 时间: 2015-8-14 14:35

卡开发发发表于 2015-8-14 14:13
结构不好，让对接的C原子和Si原子能够正好形成sp3的结构你看看是否可行？个人以往的经验来看这种体系烷基链 ...

谢谢！我先调整结构试试低覆盖度的。！ smearing取什么值比较合适呢？

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-8-14 15:07

didi_dudu 发表于 2015-8-14 14:35
谢谢！我先调整结构试试低覆盖度的。！ smearing取什么值比较合适呢？

这个应该测试，最好电子熵别超过1meV/atom（注意同时保证kpoint测试收敛），Gaussian展宽可以适当放宽些要求，当然越小越精确相应计算量也越大。

作者
Author: didi_dudu 时间: 2015-8-14 15:38

卡开发发发表于 2015-8-14 15:07
这个应该测试，最好电子熵别超过1meV/atom（注意同时保证kpoint测试收敛），Gaussian展宽可以适当放宽些 ...

这种大小体系k点一般取多少会合适一些呢？smearing=0.005Ha太大了？电子熵是什么概念？在dmol输出文件中有么？我搜了一下没找到解释。。求抽空解答~~~~谢谢！！！！！！！！！！！

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-8-14 15:53
本帖最后由卡开发发于 2015-8-14 16:00 编辑

didi_dudu 发表于 2015-8-14 15:38
这种大小体系k点一般取多少会合适一些呢？smearing=0.005Ha太大了？电子熵是什么概念？在dmol输出文件中 ...

k一般需要测试而定，就和截断能一样，smearing=0.005Ha确实有点大。本来0K下电子在能级上的占据数非0即1（金属例外），引入展宽（辅助求算Fermi型积分）之后电子占据就会在临近能级弥散开来，这样相当于引进了一个熵项（很大的情况占据数目会严重偏离0或1）。在DMol3中，因为采用的是Fermi展宽（然而Fermi展宽对于近自由电子体系有很好的物理意义），如果使用得很大就算能量能够采用一定方式外推到0K能量也是不准确，这点Gaussian展宽没这么严重，但是计算单点能、电子结构性质对于非金属性体系仍然推荐四面体方法。

DMol3的输出文件中，在Fermi能级那一行可以找到-kTS_e= xxxxx，这个就是整体体系的熵项，在vasp也有类似的输出，vasp的手册也有很好的说明。

还有，你那个体系少掉的氢怎么考虑呢？
PS：补充下，一般经验上，Gaussian展宽使用也是0.01eV~0.2eV的范围，VASP手册上也有相应说明，尤其对于Fermi能级附近有精细的带结构的体系展宽数值最好尽可能小。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-8-14 16:23
这个是我把结构修改了一下，用的是附件input的参数计算的，第一步计算44步scf结束的，你看下PWscf能否收敛，我这边还在继续优化中。

作者
Author: didi_dudu 时间: 2015-8-14 16:31

卡开发发发表于 2015-8-14 15:53
k一般需要测试而定，就和截断能一样，smearing=0.005Ha确实有点大。本来0K下电子在能级上的占据数非0即1 ...

是指表面的硅的成键没有饱和么？我还完全没有想法怎么考虑。回头得问问老师去。。。。。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-8-14 16:51
本帖最后由卡开发发于 2015-8-14 16:52 编辑

didi_dudu 发表于 2015-8-14 16:31
是指表面的硅的成键没有饱和么？我还完全没有想法怎么考虑。回头得问问老师去。。。。。

也不是，你的Si原本上下表面都不饱和，形成悬键，这种还是可能存在的。问题在于你的氟化烃与Si结合的部分少了个H，这个怎么考虑的我不清楚。如果认为就是这个氟化烃自由基与表面作用，至少要考虑自旋极化。
还有，你做的是Si的薄膜？如果不是的话层高太薄了。

作者
Author: didi_dudu 时间: 2015-8-14 17:07

卡开发发发表于 2015-8-14 16:51
也不是，你的Si原本上下表面都不饱和，形成悬键，这种还是可能存在的。问题在于你的氟化烃与Si结合的部分 ...

。。自旋极化这里我也搞不懂。。。。是以Si为基底的聚偏氟乙烯薄膜。老板想研究一下聚偏氟乙烯薄膜的润湿性质，所以我先尝试建模算算。我这样设置的聚偏氟乙烯链太短了？

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-8-14 17:11
因为聚偏氟乙烯端位少了个H或是F，所以是个自由基，这里不考虑自旋极化结果可能收敛不了。Si为基底的话太薄了，保险起见最好取4层，上面的部分确实也有点短，不行的话多算几个烷基链看看你所关注的性质能否随着烷基链增加而收敛，如果有这种趋势可以试试看外推无穷长度的性质，否则就比较难处理了。

作者
Author: didi_dudu 时间: 2015-8-14 17:16

卡开发发发表于 2015-8-14 17:11
因为聚偏氟乙烯端位少了个H或是F，所以是个自由基，这里不考虑自旋极化结果可能收敛不了。Si为基底的话太薄 ...

末端的聚偏氟乙烯跟Si有成键啊？
一直都没算过这些东西，心里都没什么概念~~~~谢谢指导！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-8-14 17:28
本帖最后由卡开发发于 2015-8-14 17:38 编辑

didi_dudu 发表于 2015-8-14 17:16
末端的聚偏氟乙烯跟Si有成键啊？
一直都没算过这些东西，心里都没什么概念~~~~谢谢指导！！！！！！！！ ...

这个问题不该问我，这个得看这个体系本身，正常的聚合物端位不可能还保持着CH2-------这样的自由基型的不饱和结构，要么找个端位的基团饱和一下？我一开始从你的模型看以为你的体系和Si接触的部分就应该是个自由基呢，如果是这样可能就不是这样的模型了。
PS：如果是这种饱和的烷烃体系与Si作用有可能会是物理吸附，DFTD最好考虑下。

作者
Author: didi_dudu 时间: 2015-8-14 21:17

卡开发发发表于 2015-8-14 17:28
这个问题不该问我，这个得看这个体系本身，正常的聚合物端位不可能还保持着CH2-------这样的自由基型的不 ...

好的谢谢！！！！我再看看这方面的相关知识，再找老板讨论下。。。

作者
Author: didi_dudu 时间: 2015-8-16 20:40

卡开发发发表于 2015-8-14 17:11
因为聚偏氟乙烯端位少了个H或是F，所以是个自由基，这里不考虑自旋极化结果可能收敛不了。Si为基底的话太薄 ...

你好，有优化出新的结果么？我按照之前你给的计算结构优化，计算还在进行，然后计算过程中出现的类似这种c_bands: 4 eigenvalues not converged 是什么意思呢？麻烦了！！！谢谢！！！！！！！！！

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-8-16 21:05
本帖最后由卡开发发于 2015-8-16 21:14 编辑

didi_dudu 发表于 2015-8-16 20:40
你好，有优化出新的结果么？我按照之前你给的计算结构优化，计算还在进行，然后计算过程中出现的类似这种 ...

没继续算下去，我感觉覆盖度还是太高，分子间交叠太严重，减少两个间隔的分子看看。如果模型不正确我感觉没有继续的必要，考虑一下末端是与Si结合还是有个端位的基团？PWscf的这个我不太了解。还有Si的基体薄了点，有些东西测试还是好好做一下比较保险。
如果端位有基团的话，低覆盖度的情形没准是横过来的，DFTD2可能不好忽略。

作者
Author: CSUZXF 时间: 2017-12-30 10:45

卡开发发发表于 2015-8-14 15:07
这个应该测试，最好电子熵别超过1meV/atom（注意同时保证kpoint测试收敛），Gaussian展宽可以适当放宽些 ...

您好！我找到了这个-KTS-e=-14.11Ha左右，但是我看别人的都是-0.00几的，您说的这个值越小越好，是绝对值越小越好，还是就是数学上的数值大小比较呢？还有就是您说的电子熵不超过1meV/atom和-KTS-e比较时候，两者用的是绝对值吗？-KTS-e基本上都是负数呀

作者
Author: 卡开发发 时间: 2017-12-30 12:05

CSUZXF 发表于 2017-12-30 10:45
您好！我找到了这个-KTS-e=-14.11Ha左右，但是我看别人的都是-0.00几的，您说的这个值越小越好，是绝对值 ...

绝对值越小越好，这样计算出来自由能和能量差别就比较小了。smearing是不能很大的，除了影响能量计算，这种方式是会影响到电子对轨道占据，涉及到的性质都会被影响。

作者
Author: xylz6188 时间: 2017-12-30 16:33
可以先固定下层Si原子，用Forcite先优化一下，然后在放开，再用DMol3来优化。如果这样都还不行，那你就把直链烷烃数目减少一些，我看正构烷烃之间相隔太近了，分子间的排斥力较大。希望有帮助

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