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[Quantum ESPRESSO] 电子自洽计算的精度的控制因素

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楼主
用Quantum ESPRESSO做电子自洽计算的时候,有几个参数可以控制计算的总能量total energy和它的有效位数,包括赝势,平面波截断能ecutwfn,k点的数目k-points。这几个参数之间有怎样的关系呢?

比如我用某套超软赝势SSSP(http://materialscloud.org/sssp/downloads.html) efficiency的pbe,是不是不管计算什么体系ecutwfn存在一个上限,超过这个值时,由于赝势的限制对改善计算精度没有帮助了呢?

另外,如果设定total energy的收敛阈值是1e-8Ry,是否一定存在某个ecutwfn和k-points使得继续增大它们,total energy的值在阈值范围内变化呢?我计算了一个K2Ca(CO3)2体系,增大ecutwfn,total energy一直在增大,没有收敛的趋势。下面的k points是N*N*N的,括号里是自洽计算的ecutwfn,ecutrho是ecutwfn的10倍,赝势用的是上面提到的。

k pointstotal E (eff 70Ry)total E (eff 80Ry)total E (eff 100Ry)
1-409.82841275-409.82945642-409.83141038
2-410.00778102-410.00882261-410.01077311
4-410.01041483-410.01145783-410.01340856
6-410.01041616-410.01145676-410.01341060
8-410.01041648-410.01145772-410.01341037
10-410.01041629-410.01145757-410.01341043
12-410.01041641-410.01145759-410.01341042
14-410.01041639-410.01145757-410.01341046
16-410.01041631-410.01145747-410.01341042


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发表于 Post on 2017-1-17 23:47:03 | 只看该作者 Only view this author
1、这些参数彼此之间没啥关系,但会共同影响总能。

2、 如果使用赝势,对于平面波动能截断取到一定值之后影响就很小了,因此这种情况下原则上应该存在一个截断能满足收敛性测试。

3、kpoints应该早就收敛了,大概在6x6x6的时候换算到per atom的话我想已经达到收敛标准了。截断能确实还差一些,不过我觉得应该也同时关注一下force随着这些量的变化。

4、SSSP并非超软赝势的库,而是一大堆赝势混合拼起来构成的赝势库,包含PSlib(USPP&PAW),GBRV(USPP),ONCV-SG15(NCPP)等,赝势的总体精度是统计出来的,并不排除个别赝势在个别体系表现不好(迁移性差),比如GBRV我测试Cu bulk的时候也遇到类似问题,但换了PSlib或ONCV-SG15就没有这样的问题。

5、如果实在这些赝势或PAW还是不太行,按照文献的说法,JTH的PAW精度也不错,可以作为备选,不过不见得有现成的UPF文件,不过你可以到abinit的页面上下载xml的格式以及atompaw的程序,xml尾部有atompaw的输入文件,把xmlout的参数换成pwscfout再用atompaw生成就能够得到JTH的UPF格式。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2017-1-19 00:54:42 | 只看该作者 Only view this author
卡开发发 发表于 2017-1-17 23:47
1、这些参数彼此之间没啥关系,但会共同影响总能。

2、 如果使用赝势,对于平面波动能截断取到一定值之 ...

谢谢卡老师,当前的结果感觉想让total energy沿着平面波截断收敛是不可能的了,100Ry太大了。卡老师的意思是可以通过换赝势使它收敛吗?
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发表于 Post on 2017-1-19 09:33:45 | 只看该作者 Only view this author
zhou 发表于 2017-1-19 00:54
谢谢卡老师,当前的结果感觉想让total energy沿着平面波截断收敛是不可能的了,100Ry太大了。卡老师的意 ...

对。不见得所有赝势的迁移性都是好的。
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