计算化学公社

标题: cp2k用moments计算得到的偶极子异常跳跃 [打印本页]

作者
Author: jasondeng 时间: 2025-4-13 12:09
标题: cp2k用moments计算得到的偶极子异常跳跃
请问各位大佬为啥我用cp2k计算得到的偶极子会在正负之间跳跃啊，采取的是berry相位法，这是我未加电场的情况下，不应该极化强度是趋于一个恒定值吗。这是我的输入函数，和得到的结果。请各位大佬帮忙指教。计算的是钛酸钡，经典的钙钛矿模型。
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&GLOBAL
  PROJECT BaT
  RUN_TYPE MD
  PRINT_LEVEL MEDIUM
&END GLOBAL
&FORCE_EVAL
  METHOD Quickstep
  &DFT
&PRINT
            &MOMENTS
                  MAX_MOMENT 1
                                 FILENAME DIPOLE.log
                  PERIODIC T
            &END MOMENTS
&END PRINT
&QS
   METHOD PM6
   &SE
   &END
&END QS
&SCF
   MAX_SCF 60
   EPS_SCF 1.0E-5
   SCF_GUESS mopac
   &MIXING
      METHOD DIRECT_P_MIXING
      ALPHA 0.1
   &END
   &OT
      MINIMIZER DIIS
      PRECONDITIONER NONE
   &END
   &OUTER_SCF
      EPS_SCF 1.0E-5
      MAX_SCF 5
   &END
   &PRINT
      &RESTART
      &EACH
         MD    0
         GEO_OPT 0
      &END
      ADD_LAST NUMERIC
      &END
      &RESTART_HISTORY OFF
      &END
   &END
&END SCF

  &END DFT
  &SUBSYS
&CELL
   A  8.10000000000       0.0000000000       0.0000000000
   B  0.0000000000       8.1000000000       0.0000000000
   C  0.0000000000       0.0000000000       8.1000000000
   PERIODIC  XYZ
&END CELL

&TOPOLOGY
   COORD_FILE_NAME ./SPOSCAR.xyz
   COORD_FILE_FORMAT xyz
&END TOPOLOGY
&COLVAR
   &DISTANCE
      ATOMS  5 9
   &END
&END
&COLVAR
   &DISTANCE
      ATOMS  10 7
   &END
&END
&COLVAR
   &DISTANCE
      ATOMS  8 4
   &END
&END
&PRINT
   &KINDS
      BASIS_SET
      POTENTIAL
   &END KINDS
&END PRINT
  &END SUBSYS
&END FORCE_EVAL
&MOTION
  &PRINT
   &VELOCITIES
   FORMAT xyz
&END VELOCITIES
&TRAJECTORY
   &EACH
      GEO_OPT 10
      MD    10
   &END
   ADD_LAST NUMERIC
&END
&RESTART
   &EACH
      GEO_OPT 10000
      MD    10000
   &END
   ADD_LAST NUMERIC
&END
&RESTART_HISTORY OFF
&END
  &END
  &MD
ENSEMBLE NVT
STEPS 4000
TIMESTEP 1
TEMPERATURE 300
ANGVEL_TOL 1.0E-5
&THERMOSTAT
   REGION GLOBAL
   TYPE CSVR
   &CSVR
      TIMECON [fs] 1000.
   &END
&END
  &END MD
  &FREE_ENERGY
&METADYN
   DO_HILLS F
   NT_HILLS 100
   WW 1.0e-3
   &METAVAR
      SCALE 0.1
      COLVAR  1
   &END METAVAR
   &METAVAR
      SCALE 0.1
      COLVAR  2
   &END METAVAR
   &METAVAR
      SCALE 0.1
      COLVAR  3
   &END METAVAR
   &PRINT
   &COLVAR
      &EACH
      METADYNAMICS 1
      &END
      COMMON_ITERATION_LEVELS 10
   &END COLVAR
   &HILLS
      &EACH
      METADYNAMICS 1
      &END
      COMMON_ITERATION_LEVELS 10
   &END HILLS
   &END
&END METADYN
  &END FREE_ENERGY
&END MOTION

作者
Author: Aletyx 时间: 2025-4-13 12:40
bulk材料里面极化具有多值性，只有极化的变化是well-defined的。每一帧的极化可能不在一个branch上，你可以尝试手动加减极化量子看看结果会不会正常。

作者
Author: jasondeng 时间: 2025-4-13 14:50

Aletyx 发表于 2025-4-13 12:40
bulk材料里面极化具有多值性，只有极化的变化是well-defined的。每一帧的极化可能不在一个branch上，你可以 ...

谢谢老师我试试

作者
Author: jasondeng 时间: 2025-4-13 16:41

Aletyx 发表于 2025-4-13 12:40
bulk材料里面极化具有多值性，只有极化的变化是well-defined的。每一帧的极化可能不在一个branch上，你可以 ...

请问大佬，我能不能通过同样条件计算顺电相的钛酸钡的偶极子，然后通过每一帧铁电相的偶极子减去顺电相的偶极子，抵消这种极化量子啊

作者
Author: Aletyx 时间: 2025-4-14 10:11

jasondeng 发表于 2025-4-13 16:41
请问大佬，我能不能通过同样条件计算顺电相的钛酸钡的偶极子，然后通过每一帧铁电相的偶极子减去顺电相的 ...

建议详细阅读：https://doi.org/10.1016/j.jssc.2012.05.010
即使是顺电相，也可能在不同的branch上。所以直接相减得到的结果可能并不会好。（比方说文献Fig9）
我个人的建议：BaTiO3的极化是众所周知且在一个范围内波动的，而且极化量子也是已知的。你可以手动对极化加减极化量子，人为的将极化移动到合理范围内。

作者
Author: jasondeng 时间: 2025-4-14 10:46

Aletyx 发表于 2025-4-14 10:11
建议详细阅读：https://doi.org/10.1016/j.jssc.2012.05.010
即使是顺电相，也可能在不同的branch上。所 ...

好的谢谢大佬

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