电子自洽计算的精度的控制因素

zhou

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 points	total 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

谢谢论坛的各位老师。

卡开发发

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。

zhou

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？

卡开发发

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。