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adf:scfnonconvergence [2022/12/13 22:31] – liu.jun | adf:scfnonconvergence [2023/11/22 10:51] – liu.jun | ||
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====== ADF的SCF过程不收敛问题的解决 ====== | ====== ADF的SCF过程不收敛问题的解决 ====== | ||
不收敛的根本原因总结起来,一般就是因为HOMO-LUMO能级差太小,但是导致这种结果的原因却有很多,以下内容供参考: | 不收敛的根本原因总结起来,一般就是因为HOMO-LUMO能级差太小,但是导致这种结果的原因却有很多,以下内容供参考: | ||
- | - 对于有对称性的体系:如果体系有对称性,则尽量使用对称性,这样能够让不收敛的问题本质浮现出来。这种情况,往往由电子的占据方式不确定引起,在SCF过程中电子态在不同的占据方式之间跳来跳去无法收敛。用户可以通过查看HOMO附近的每个不可约表示的最高占据轨道和最低空轨道的电子分布方式,分析存在几种可能的占据方式,然后分别指定好占据方式进行计算。**例如:孤立Fe原子的计算,使用GGA-BP86/ | + | - <color Green>**有对称性的体系**</ |
- | - 无对称体系中HOMO-LUMO的偶然简并: | + | - <color Green>**无对称体系**</ |
- 如果用户使用的是GGA泛函,可以尝试改为GGA-BP86泛函,因为BP86泛函得到的HOMO-LUMO间隙比一般的GGA大。如果BP86仍然不收敛,可以改为杂化泛函例如B3LYP或metaGGA-SCAN(SCAN和B3LYP,都要求Frozen Core设置为None)。这些泛函会进一步扩大HOMO-LUMO间隙,从而解决收敛问题。但需要注意B3LYP、SCAN的计算量比较大,B3LYP对过渡金属体系不一定普适,SCAN普适性很好。 | - 如果用户使用的是GGA泛函,可以尝试改为GGA-BP86泛函,因为BP86泛函得到的HOMO-LUMO间隙比一般的GGA大。如果BP86仍然不收敛,可以改为杂化泛函例如B3LYP或metaGGA-SCAN(SCAN和B3LYP,都要求Frozen Core设置为None)。这些泛函会进一步扩大HOMO-LUMO间隙,从而解决收敛问题。但需要注意B3LYP、SCAN的计算量比较大,B3LYP对过渡金属体系不一定普适,SCAN普适性很好。 | ||
- Details — SCF Convergence Details设置level shift,例如0.01(Hartree),这个数值不能太大,否则可能干扰轨道排序。这种方法不适于激发态的计算、解析频率的计算,但对基态结构优化,可以在不增大计算量的情况下,往往有很好的作用。 | - Details — SCF Convergence Details设置level shift,例如0.01(Hartree),这个数值不能太大,否则可能干扰轨道排序。这种方法不适于激发态的计算、解析频率的计算,但对基态结构优化,可以在不增大计算量的情况下,往往有很好的作用。 | ||
行 8: | 行 8: | ||
- 自旋极化的值(未配对电子个数)设置错误。 | - 自旋极化的值(未配对电子个数)设置错误。 | ||
- | 总之,对于ADF软件,非常不建议像其他软件那样,盲目增大SCF迭代次数。在ADF中,不收敛往往是由于体系内在原因导致的,增大迭代次数大概率是浪费时间。 | + | ====总之==== |
+ | * 对于ADF软件,非常不建议像其他软件那样,盲目增大SCF迭代次数。在ADF中,不收敛往往是由于体系内在原因导致的,增大迭代次数大概率是浪费时间。 | ||
+ | * 任何软件,如果收敛困难,最后勉强收敛了,则都存在随机收敛到其中一个态上的问题,这个态未必正确,都需要如上所述去进行分别研究。 |