siesta使用笔记

# Species and atoms

SystemName  siesta

SystemLabel  siesta

NumberOfSpecies        4

NumberOfAtoms        144

%block Chemical_Species_Label

1 6 C.vw

2 1 H.vw

3 7 N.vw

4 8 O.vw

%endblock Chemical_Species_Label

###################  RunInfo  ###################

MD.TypeOfRun   CG  # CG for optimize

#Verlet Standard Verlet algorithm MD

MD.VariableCell  true #

MD.RelaxCellOnly  true

MD.TargetStress  0 GPa

MD.NumCGsteps    2000

MD.MaxCGDispl    0.1 Ang

MD.MaxForceTol    0.03 eV/Ang

MD.UseSaveXV      F

PAO.EnergyShift  100 meV

################### FUNCTIONAL ###################

XC.functional        VDW    # Exchange-correlation functional type

XC.Authors          DRSLL  # Particular parametrization of xc func

MeshCutoff      200. Ry # Equivalent planewave cutoff for the grid

KgridCutoff    12.42012501 Ang

###################  GEOMETRY  ###################

LatticeConstant      1.00 Ang

%block LatticeVectors

10.54081969      0.00000000      3.14676252

0.00000000    15.62399983      0.00000000

0.00000000      0.00000000    16.62312513

%endblock LatticeVectors

KgridCutoff    11.00049973 Ang

AtomicCoordinatesFormat Ang


非常有价值的讨论

http://muchong.com/html/201005/2018630.html
Siesta计算对体系的轨道展开基的要求比较高(PAO.Basis),可能还需要自己来调整轨道展开基,而不是用他给出的那个设置选项。

而且如果你的体系稍大%block Kgrid_Monkhorst_Pack 中采用111 0.0的k点计算可能积分的精确度不够高,采用更多的K点如444 0.5之类的也许会好一些。

DM.MixingWeight       0.02  这一项在计算中应选的比较高,这一项是进行计算前后电子密度混合的参数,对收敛的速度具有很大影响,建议调的高一点,最大值是1,我有时调到0.4-0.5,当然体系不同这里数值也不同,我的经验是调的高了,收敛性要好一点。

PAO.EnergyShift      200 meV太大了,导致了轨道比较局域,相当于使得基组小了,或者更加不完备了。我把这个数调节到100的时候算出来的二面角已经和高斯的6-31G算出来的差不多了,高斯的结果是132,siesta算出来的已经是134了。当然还距6-31++G**的120差距比较大,但是起码我应该确信我的赝势是没什么问题了。再说用这样水平的精度算出来的结果还是有一定的参考价值的。

第二个问题:我做优化的时候采用的是孤立体系的优化,不是周期体系,所以不用设置K点,用111的Gamma点足够了。如果设置多余的K点也是多余的,从计算上来讲仅仅是重复计算。但是要是做的是周期体系的计算的话,必须设置K点,当然原则上K点越多,计算结果越好,但是我们追求的是怎么用尽量少的K点算出比较高精度的结果,这时候要做K点收敛测试了。

第三个问题:我当时采用的是别人设置的 DM.MixingWeight       0.02  这个是在输运体系中设置的。我当时不明白这个选项的含义和作用,所以就没有改。后来发现将这个改为默认值0.25后,对孤立分子体系每个几何结构需要的scf数量有明显变化。明显加快了收敛的速度。并且原来需要上百的step才能达到的几何最优点,现在只需要几十步就搞定了。使得几何结构的优化非常快。原来一天才能完成的,现在不到一个小时完成了。但是要是体系里有大量金属原子的话,0.25的值好像不是很有利于收敛,并且出现反复徘徊的情况。但是设置为0.02后虽然SCF的数量加大了。但是每一步都很稳定的走向收敛趋势。看来这个值还要依据体系的不同而设置不同的数值。现在我也是在总结这个经验,还没有得出自己的结论。

但是那天与老师讨论 DM.MixingWeight 如果设置太小,尤其是到了快自洽的位置会出现假收敛,相当于使得SCF收敛精度降低。导致需要跟多了step了,但是不管怎么样。只要达到了受力的收敛,结果都是一样的。因为SCF的收敛是一个相对的标准。而结合结构优化的受力收敛标准是一个绝对的标准。

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