оптимизация геометрии в Quantum Espresso
оптимизация геометрии в Quantum Espresso
Всем доброго времени суток. Прошу помощи у специалистов
стоит задача оптимизировать геометрию кристалла ZnSe допированный железом.
с помошью заведующего кластером (к сожалению ни он ни я специалистами по Quantum Espresso не являемся, он несколько месяцев только занимается я вообще пару дней) задачу поставили так:
&CONTROL
calculation = "relax"
forc_conv_thr = 1.00000e-03
max_seconds = 900000
nstep = 100
pseudo_dir = "/SOFTWARE/espresso-6.3/pseudo"
etot_conv_thr = 1.0D-5
forc_conv_thr = 5.0D-5
/
&SYSTEM
degauss = 1.00000e-02
ecutrho = 300
ecutwfc = 50
ibrav = 0
nat = 64
ntyp = 3
occupations = "smearing"
smearing = "gaussian"
tot_charge = 0
nosym_evc = .TRUE.
starting_magnetization(3)=0.142857
nspin = 2
/
&ELECTRONS
conv_thr = 1.00000e-06
electron_maxstep = 200
mixing_beta = 7.50000e-01
startingpot = "atomic"
startingwfc = "atomic+random"
/
&IONS
ion_dynamics = "bfgs"
/
CELL_PARAMETERS {angstrom}
11.4871 0.000000000 0.000000000
0.000000000 11.4871 0.000000000
0.000000000 0.000000000 11.4871
K_POINTS{gamma}
ATOMIC_SPECIES
Zn 65.39000 Zn.pbe-dnl-rrkjus_psl.1.0.0.UPF
Se 78.96000 Se.pbe-n-rrkjus_psl.1.0.0.UPF
Fe 55.84500 Fe.pbe-spn-rrkjus_psl.1.0.0.UPF
ATOMIC_POSITIONS {angstrom}
Zn 0.000000 0.000000 0.000000
Zn 0.000000 2.871170 2.871170
Zn 2.871170 0.000000 2.871170
Zn 2.871170 2.871170 0.000000
Se 1.435585 1.435585 1.435585
Se 1.435585 4.306755 4.306755
Se 4.306755 1.435585 4.306755
Se 4.306755 4.306755 1.435585
Zn 0.000000 0.000000 5.743538
Zn 0.000000 2.871170 8.614708
Zn 2.871170 0.000000 8.614708
Zn 2.871170 2.871170 5.743538
Se 1.435585 1.435585 7.179123
Se 1.435585 4.306755 10.050293
Se 4.306755 1.435585 10.050293
Se 4.306755 4.306755 7.179123
Zn 0.000000 5.743538 0.000000
Zn 0.000000 8.614708 2.871170
Zn 2.871170 5.743538 2.871170
Zn 2.871170 8.614708 0.000000
Se 1.435585 7.179123 1.435585
Se 1.435585 10.050293 4.306755
Se 4.306755 7.179123 4.306755
Se 4.306755 10.050293 1.435585
Zn 0.000000 5.743538 5.743538
Zn 0.000000 8.614708 8.614708
Zn 2.871170 5.743538 8.614708
Zn 2.871170 8.614708 5.743538
Se 1.435585 7.179123 7.179123
Se 1.435585 10.050293 10.050293
Se 4.306755 7.179123 10.050293
Se 4.306755 10.050293 7.179123
Zn 5.743538 0.000000 0.000000
Zn 5.743538 2.871170 2.871170
Zn 8.614708 0.000000 2.871170
Zn 8.614708 2.871170 0.000000
Se 7.179123 1.435585 1.435585
Se 7.179123 4.306755 4.306755
Se 10.050293 1.435585 4.306755
Se 10.050293 4.306755 1.435585
Zn 5.743538 0.000000 5.743538
Zn 5.743538 2.871170 8.614708
Zn 8.614708 0.000000 8.614708
Zn 8.614708 2.871170 5.743538
Se 7.179123 1.435585 7.179123
Se 7.179123 4.306755 10.050293
Se 10.050293 1.435585 10.050293
Se 10.050293 4.306755 7.179123
Zn 5.743538 5.743538 0.000000
Zn 5.743538 8.614708 2.871170
Zn 8.614708 5.743538 2.871170
Zn 8.614708 8.614708 0.000000
Se 7.179123 7.179123 1.435585
Se 7.179123 10.050293 4.306755
Se 10.050293 7.179123 4.306755
Se 10.050293 10.050293 1.435585
Fe 5.743538 5.743538 5.743538
Zn 5.743538 8.614708 8.614708
Zn 8.614708 5.743538 8.614708
Zn 8.614708 8.614708 5.743538
Se 7.179123 7.179123 7.179123
Se 7.179123 10.050293 10.050293
Se 10.050293 7.179123 10.050293
Se 10.050293 10.050293 7.179123
Но результаты не совсем удовлетворительны были, со своего опыта подскажите с входными данными и ключевыми словами пожалуйста
стоит задача оптимизировать геометрию кристалла ZnSe допированный железом.
с помошью заведующего кластером (к сожалению ни он ни я специалистами по Quantum Espresso не являемся, он несколько месяцев только занимается я вообще пару дней) задачу поставили так:
&CONTROL
calculation = "relax"
forc_conv_thr = 1.00000e-03
max_seconds = 900000
nstep = 100
pseudo_dir = "/SOFTWARE/espresso-6.3/pseudo"
etot_conv_thr = 1.0D-5
forc_conv_thr = 5.0D-5
/
&SYSTEM
degauss = 1.00000e-02
ecutrho = 300
ecutwfc = 50
ibrav = 0
nat = 64
ntyp = 3
occupations = "smearing"
smearing = "gaussian"
tot_charge = 0
nosym_evc = .TRUE.
starting_magnetization(3)=0.142857
nspin = 2
/
&ELECTRONS
conv_thr = 1.00000e-06
electron_maxstep = 200
mixing_beta = 7.50000e-01
startingpot = "atomic"
startingwfc = "atomic+random"
/
&IONS
ion_dynamics = "bfgs"
/
CELL_PARAMETERS {angstrom}
11.4871 0.000000000 0.000000000
0.000000000 11.4871 0.000000000
0.000000000 0.000000000 11.4871
K_POINTS{gamma}
ATOMIC_SPECIES
Zn 65.39000 Zn.pbe-dnl-rrkjus_psl.1.0.0.UPF
Se 78.96000 Se.pbe-n-rrkjus_psl.1.0.0.UPF
Fe 55.84500 Fe.pbe-spn-rrkjus_psl.1.0.0.UPF
ATOMIC_POSITIONS {angstrom}
Zn 0.000000 0.000000 0.000000
Zn 0.000000 2.871170 2.871170
Zn 2.871170 0.000000 2.871170
Zn 2.871170 2.871170 0.000000
Se 1.435585 1.435585 1.435585
Se 1.435585 4.306755 4.306755
Se 4.306755 1.435585 4.306755
Se 4.306755 4.306755 1.435585
Zn 0.000000 0.000000 5.743538
Zn 0.000000 2.871170 8.614708
Zn 2.871170 0.000000 8.614708
Zn 2.871170 2.871170 5.743538
Se 1.435585 1.435585 7.179123
Se 1.435585 4.306755 10.050293
Se 4.306755 1.435585 10.050293
Se 4.306755 4.306755 7.179123
Zn 0.000000 5.743538 0.000000
Zn 0.000000 8.614708 2.871170
Zn 2.871170 5.743538 2.871170
Zn 2.871170 8.614708 0.000000
Se 1.435585 7.179123 1.435585
Se 1.435585 10.050293 4.306755
Se 4.306755 7.179123 4.306755
Se 4.306755 10.050293 1.435585
Zn 0.000000 5.743538 5.743538
Zn 0.000000 8.614708 8.614708
Zn 2.871170 5.743538 8.614708
Zn 2.871170 8.614708 5.743538
Se 1.435585 7.179123 7.179123
Se 1.435585 10.050293 10.050293
Se 4.306755 7.179123 10.050293
Se 4.306755 10.050293 7.179123
Zn 5.743538 0.000000 0.000000
Zn 5.743538 2.871170 2.871170
Zn 8.614708 0.000000 2.871170
Zn 8.614708 2.871170 0.000000
Se 7.179123 1.435585 1.435585
Se 7.179123 4.306755 4.306755
Se 10.050293 1.435585 4.306755
Se 10.050293 4.306755 1.435585
Zn 5.743538 0.000000 5.743538
Zn 5.743538 2.871170 8.614708
Zn 8.614708 0.000000 8.614708
Zn 8.614708 2.871170 5.743538
Se 7.179123 1.435585 7.179123
Se 7.179123 4.306755 10.050293
Se 10.050293 1.435585 10.050293
Se 10.050293 4.306755 7.179123
Zn 5.743538 5.743538 0.000000
Zn 5.743538 8.614708 2.871170
Zn 8.614708 5.743538 2.871170
Zn 8.614708 8.614708 0.000000
Se 7.179123 7.179123 1.435585
Se 7.179123 10.050293 4.306755
Se 10.050293 7.179123 4.306755
Se 10.050293 10.050293 1.435585
Fe 5.743538 5.743538 5.743538
Zn 5.743538 8.614708 8.614708
Zn 8.614708 5.743538 8.614708
Zn 8.614708 8.614708 5.743538
Se 7.179123 7.179123 7.179123
Se 7.179123 10.050293 10.050293
Se 10.050293 7.179123 10.050293
Se 10.050293 10.050293 7.179123
Но результаты не совсем удовлетворительны были, со своего опыта подскажите с входными данными и ключевыми словами пожалуйста
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
Что значит "неудовлетворительные"? Что именно вы хотели воспроизвести?
И что Вы пытаетесь оптимизировать: кристалл (bulk) или поверхность (slab) ?
На основе чего построено начальное приближение?
Ну и не вижу окончания инпута, секции K_POINTS.
И что Вы пытаетесь оптимизировать: кристалл (bulk) или поверхность (slab) ?
На основе чего построено начальное приближение?
Ну и не вижу окончания инпута, секции K_POINTS.
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
Исходя из того что координаты атомов доходят до величин векторов - это явно bulk.
Заданная геометрия выглядит прилично, я бы предположил что построена на оптимизированной или рентгеновской геометрии селенида, если там ключи оптимизации включены - эта геометрия должна по идее ехать.
Учитывая приличный размер системы k-points-ами тут сложно запороть. То есть я бы наверное брал 2x2x2, но оптимизация тут должна пройти достаточно прилично и с одинокой гамматочкой, коль скоро речь не идет об электронной структуре.
nspin включен как я понимаю (я не работаю с эспрессо поэтому конкретно его ключи скорее угадываю), так что с этой стороны все хорошо.
Вот что такое "неудовлетворительные результаты" это действительно очень большой вопрос. Первое что приходит в голову - система "взрывается", тогда надо начинать с уменьшения шага оптимизации, в васпе он POTIM, как этот ключ называется в эспрессо - гугл в помощь.
Если же чтото другое - то рассказывайте что за неудовлетвоенность.
Заданная геометрия выглядит прилично, я бы предположил что построена на оптимизированной или рентгеновской геометрии селенида, если там ключи оптимизации включены - эта геометрия должна по идее ехать.
Учитывая приличный размер системы k-points-ами тут сложно запороть. То есть я бы наверное брал 2x2x2, но оптимизация тут должна пройти достаточно прилично и с одинокой гамматочкой, коль скоро речь не идет об электронной структуре.
nspin включен как я понимаю (я не работаю с эспрессо поэтому конкретно его ключи скорее угадываю), так что с этой стороны все хорошо.
Вот что такое "неудовлетворительные результаты" это действительно очень большой вопрос. Первое что приходит в голову - система "взрывается", тогда надо начинать с уменьшения шага оптимизации, в васпе он POTIM, как этот ключ называется в эспрессо - гугл в помощь.
Если же чтото другое - то рассказывайте что за неудовлетвоенность.
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
не, ячейка может и не пострадать, просто имея плохие стартовые градиенты (которые могут быть насчитаны даже на внешне приличных геометриях, особенно если были замены атомов или проблемы с псевдопотенциалами) и большой шаг - смещения алгоритм дает атомам плохую новую геометрию (сильно сближает атомы, перекидывает атомы "на другую сторону" от исходных позиций и т.д.). На этой геометрии градиенты становятся еще хуже и вернуться в норму не получается практически никогда. Энергия разумеется сразу улетает в тысячи электронвольт. Такое происходит чаще на первом шаге хотя я видел и "взрывы" после нескольких шагов. Но я пока не уверен что это случай топик стартера. Обычно результаты "взрывов" характеризуют не как "неудовлетворительные", а как "полная ". "неудовлетворительные" в случае геометрии я даже неуверен к чему бы я использовал. Наверное если бы параметры оптимизированной ячейки слишком сильно отличались бы от экспериментальных. Причем вот реально сильно, 10%+.
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
У автора relax, а не vc-relax, параметры ячейки не меняются.
валентность
как определяется валентность в квантум еспрессо и подобных программах? я так понял что она определяется псевдопотенциалами, но как быть если мне нужно посчитать оптимизацию для двух и трех валентного железа?
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
Ну вы бы рассказали чем прошлый вопрос кончился.
Нету в квантах понятия валентности. Псевдопотенциалы для каждого элемента не зависят от степени окисления, валентности, количества и типов связей. Количество электронов на внешних оболочках зависит от окружения.
Нету в квантах понятия валентности. Псевдопотенциалы для каждого элемента не зависят от степени окисления, валентности, количества и типов связей. Количество электронов на внешних оболочках зависит от окружения.
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
пока вопрос так и не разрешился. Неудовлетворительные в том смысле, что я брал из crystallography.net структуру ZnSe менял один Цинк на Ферум, и цель получить на выходе изменившуюся картину Ферум же не цинк, а координаты итоговые хоть и меняютсяя но незначительно, и самое главное расстояние между Ферумом и соседними селенами одинаковое после оптимизации, а это невозможно так как электронное облако железа не сфера. Это вроде как просисходит из за сохранения симметрии в процессе оптимизации но вроде как поставив ibrav=0, nosym=.true. я должен был отключить симметрию, но на выходе она сохранилась.Гесс писал(а): ↑Пт ноя 27, 2020 11:49 pmНу вы бы рассказали чем прошлый вопрос кончился.
Нету в квантах понятия валентности. Псевдопотенциалы для каждого элемента не зависят от степени окисления, валентности, количества и типов связей. Количество электронов на внешних оболочках зависит от окружения.
И все таки если нет понятия валентности и степени оксиления, то как тогда можно задать трехвалентное железо в мою струтуру ЦинкСелена?
сейчас поставил на счет vc-relax, может в этом дело
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
брал из crystallography.net структуру ZnSe менял один Цинк на Ферум, и цель получить на выходе изменившуюся картину Ферум же не цинк, а координаты итоговые хоть и меняютсяя но незначительно, и самое главное расстояние между Ферумом и соседними селенами одинаковое после оптимизации, а это невозможно так как электронное облако железа не сфера. Это вроде как просисходит из за сохранения симметрии в процессе оптимизации но вроде как поставив ibrav=0, nosym=.true. я должен был отключить симметрию, но на выходе она сохранилась.
Кристал
секции K_POINTS - я инпут делал в БУРАЙе он такой инпут в итоге выдал.
Вы работаете с квантум еспрессо? не подскажете еще чем отличаются псевдопотенциалы? rrkjus kjpaw и др? практически ничем?
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
Я сильно сомневаюсь что там будет НЕ теетраэдрическое окружение. А если размер ячейки не менялись и ячейка не слишком большая то и сильного раздвигания атомов ожидать не стоит.
ИМХО симметрия не о том. И ее снятие не повлияет.
Можно задать атом железа. Поменять ему валентность если под ней понимать число коротких контактов - ну можно конечно, насильно раздвигая железо с четвертой серой но это будет наверняка очень плохая по энергии структура. Изменить степень оксиления конкретного атома нельзя. Можно изменить заряд всей ячейки но оптимизация заряженных ячеек это тоже стремная затея.
Кстати а какой у вас магнитный момент железа? Вы его задаете? Сколько? Сколько на выходе? Расчет spin polarized?
-
- Сообщения: 191
- Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 9:13 pm
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
а разве такая оптимизация может сама понизить симметрию начальной структуры? Может быть стоит попробовать добавить к координатам железа небольшие случайные смещения.
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
В общем разобрались где собака зарыта, считал то же самое для примеси Марганца и Хрома. С марганцем результат идеально сошелся с экспериментом. а с Хромом та же беда что и с железом, дело в том что при оптимизации система приводится в низкое спиновое состояние, то есть для правильной оптимизации его нужно зафиксировать. Как мне сказали в квантум еспрессо нет возможности это сделать напрямую, только через намагниченность
Кто то может подсказать как это правильно сделать? примеры может есть у кого?
пробовал задать вот такой комбинацией ключевых слов (из https://www.quantum-espresso.org/Doc/INPUT_PW.html)
nosym = .TRUE.
constrained_magnetization = "total"
fixed_magnetization = 0
nspin = 4
выдало ошибку (K_POINTS {gamma} стояло)
что нужно crystal или automatic, полазил в BURAI скопировал оттуда:
K_POINTS {crystal_b}
8
gG 20
X 20
M 20
gG 20
R 20
X 0
M 20
R 0
выдало ошибку что не задано celldm
скопировал его значение из успешного аута для незафискированной намагниченности расчета моей задачи
выдало ошибку
redundant data in celldm
как подобрать подходящее значение? помогите пожалуйста
Кто то может подсказать как это правильно сделать? примеры может есть у кого?
пробовал задать вот такой комбинацией ключевых слов (из https://www.quantum-espresso.org/Doc/INPUT_PW.html)
nosym = .TRUE.
constrained_magnetization = "total"
fixed_magnetization = 0
nspin = 4
выдало ошибку (K_POINTS {gamma} стояло)
что нужно crystal или automatic, полазил в BURAI скопировал оттуда:
K_POINTS {crystal_b}
8
gG 20
X 20
M 20
gG 20
R 20
X 0
M 20
R 0
выдало ошибку что не задано celldm
скопировал его значение из успешного аута для незафискированной намагниченности расчета моей задачи
выдало ошибку
redundant data in celldm
как подобрать подходящее значение? помогите пожалуйста
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
Я не стал бы лезть в noncollinear ситуацию.
соответственно ограничился бы nspin 2, constrained_magnetization не "total" (который "Noncolinear case only"), а задавал бы starting_magnetization, по аналогии с MAGMOM васпа, при этом пропадет и fixed_magnetization
Если стартовые значения магнетизации даны правильно а система всеравно скатывается в немагнитное решение - я бы ну ОЧЕНЬ сильно насторожился и искал бы причину этого поведения, а не запихивал систему в прокрустово ложе магнетизации которую она не держит.
Опять же - если речь идет о металлической системе с доминирующим немагнитным металлом - а вы уверены что примесь удерживает свои магнитные свойства? Я зуб не дам.
соответственно ограничился бы nspin 2, constrained_magnetization не "total" (который "Noncolinear case only"), а задавал бы starting_magnetization, по аналогии с MAGMOM васпа, при этом пропадет и fixed_magnetization
Если стартовые значения магнетизации даны правильно а система всеравно скатывается в немагнитное решение - я бы ну ОЧЕНЬ сильно насторожился и искал бы причину этого поведения, а не запихивал систему в прокрустово ложе магнетизации которую она не держит.
Опять же - если речь идет о металлической системе с доминирующим немагнитным металлом - а вы уверены что примесь удерживает свои магнитные свойства? Я зуб не дам.
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
спасибо, с железом со starting_optimization=1 результат идеально сошелся с экспериментом.
а вот с хромом, вообще не близко( как будто что то его выдавливает из тетраэдра,
какие еще параметры можно попробовать?
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
Из какого тетраэдра? Вы б картинку дали, ну или визуализируемый инпут/аутпут, а то чето неанятна.
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Re: оптимизация геометрии в Quantum Espresso
Подскажите с какими еще параметрами можно попробовать посчитать? добавить поменять?
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 54 гостя