材料计算分享 http://blog.sciencenet.cn/u/huijiany

博文

VASP 加电场计算过程中电子步能量振幅巨大的困难

已有 14394 次阅读 2019-1-10 07:42 |系统分类:科研笔记| VASP, 加电场, 能量振幅大, 能量不收敛, 二维

最近,在研究电场对磁性的影响。查阅了网上一些相关说明之后,得到加电场的几个重要参数设计:

LDIPOL=.TRUE. 

IDIPOL=3 !(可以设置1、2、3分别表示电场沿着x、y、z方向。本人做的是沿着z方向)

EFIELD=0.05 !(根据相关介绍,电场要一点一点的加上去,用上一次得到的WAVECAR与CHGCAR进行下一个计算,设置 ISTART=1、ICHARG=1)

     然而,根据这些参数设计,出现了一个很大的问题,即在第一个离子步的电子步驰誉的中,能量振幅非常大,甚至超过105.如下图所示:

DAV:   1    -0.767335048512E+02    0.23386E+01   -0.50910E+01 21760   0.288E+01    0.323E+01

RMM:   2    -0.720390471133E+03   -0.64366E+03   -0.64719E+02 24413   0.112E+02    0.130E+02

RMM:   3    -0.116663211224E+03    0.60373E+03   -0.17217E+02 18792   0.996E+01    0.724E+01

RMM:   4    -0.125018502111E+03   -0.83553E+01   -0.30409E+01 18815   0.342E+01    0.737E+01

RMM:   5    -0.220082872328E+04   -0.20758E+04   -0.22467E+03 24052   0.208E+02    0.930E+01

RMM:   6    -0.778742129728E+04   -0.55866E+04   -0.20421E+04 31049   0.109E+03    0.503E+02

RMM:   7    -0.928948898001E+04   -0.15021E+04    0.17435E+04 26384   0.281E+03    0.665E+02

RMM:   8    -0.915059460028E+04    0.13889E+03   -0.43271E+04 30371   0.408E+03    0.767E+02

RMM:   9    -0.597696864276E+04    0.31736E+04   -0.23496E+04 30178   0.173E+03    0.763E+02

RMM:  10     0.122717280288E+03    0.60997E+04   -0.31091E+03 31799   0.243E+02    0.200E+02

RMM:  11     0.565960936185E+02   -0.66121E+02   -0.73026E+02 31573   0.146E+02    0.827E+01

RMM:  12     0.304215843922E+02   -0.26175E+02   -0.29971E+02 31736   0.714E+01    0.474E+01

RMM:  13     0.449800724939E+01   -0.25924E+02   -0.16956E+02 31934   0.532E+01    0.339E+01

RMM:  14    -0.166251600737E+02   -0.21123E+02   -0.10301E+02 31948   0.485E+01    0.283E+01

RMM:  15    -0.346758152887E+02   -0.18051E+02   -0.56295E+01 31782   0.455E+01    0.432E+01

RMM:  16    -0.445927395377E+02   -0.99169E+01   -0.42875E+01 31414   0.400E+01    0.431E+01

RMM:  17    -0.544220777030E+02   -0.98293E+01   -0.42041E+01 30690   0.329E+01    0.460E+01

RMM:  18    -0.603258320150E+02   -0.59038E+01   -0.29960E+01 29269   0.267E+01    0.424E+01

RMM:  19    -0.650335139483E+02   -0.47077E+01   -0.25834E+01 28373   0.183E+01    0.385E+01

RMM:  20    -0.674561370201E+02   -0.24226E+01   -0.22402E+01 25201   0.131E+01    0.303E+01

RMM:  21    -0.685396517418E+02   -0.10835E+01   -0.14487E+01 22989   0.104E+01    0.209E+01

RMM:  22    -0.701787200521E+02   -0.16391E+01   -0.96427E+00 22055   0.565E+00    0.148E+01

RMM:  23    -0.709219682851E+02   -0.74325E+00   -0.43492E+00 20124   0.310E+00    0.142E+01

RMM:  24    -0.719973022532E+02   -0.10753E+01   -0.14308E+00 19509   0.226E+00    0.167E+01

RMM:  25    -0.720809662625E+02   -0.83664E-01   -0.92656E-01 19176   0.169E+00    0.160E+01

RMM:  26    -0.721490093960E+02   -0.68043E-01   -0.15477E-01 18978   0.143E+00    0.152E+01

RMM:  27    -0.731487679495E+02   -0.99976E+00   -0.32752E-01 18984   0.226E+00    0.171E+01

RMM:  28    -0.732772444419E+02   -0.12848E+00   -0.30766E-01 18834   0.246E+00    0.156E+01

RMM:  29    -0.732051933214E+02    0.72051E-01   -0.20078E-01 18986   0.176E+00    0.146E+01

RMM:  30    -0.729943027274E+02    0.21089E+00   -0.72523E-02 18797   0.135E+00    0.140E+01

RMM:  31    -0.146491501684E+04   -0.13919E+04   -0.11912E+03 24043   0.127E+02    0.883E+01

RMM:  32    -0.605293268811E+04   -0.45880E+04   -0.19631E+04 30953   0.829E+02    0.476E+02

RMM:  33    -0.929405778429E+04   -0.32411E+04   -0.70603E+02 26555   0.204E+03    0.570E+02

RMM:  34    -0.837022476403E+04    0.92383E+03   -0.39623E+04 30332   0.385E+03    0.747E+02

RMM:  35    -0.927131625861E+04   -0.90109E+03   -0.25633E+04 30141   0.261E+03    0.819E+02

RMM:  36    -0.559510411163E+03    0.87118E+04   -0.21351E+04 31745   0.929E+03    0.840E+02

RMM:  37    -0.267363093744E+04   -0.21141E+04   -0.24604E+04 31754   0.182E+03    0.744E+02

RMM:  38     0.239581746562E+03    0.29132E+04   -0.34140E+03 31788   0.260E+02    0.234E+02

RMM:  39    -0.163430626936E+05   -0.16583E+05   -0.24678E+04 29651   0.476E+03    0.547E+02

RMM:  40    -0.260850604689E+04    0.13735E+05   -0.23790E+04 31632   0.175E+03    0.761E+02

RMM:  41     0.173774358943E+03    0.27823E+04   -0.33782E+03 31778   0.259E+02    0.223E+02

RMM:  42     0.950693812018E+02   -0.78705E+02   -0.11576E+03 31683   0.143E+02    0.977E+01

RMM:  43    -0.383136785931E+04   -0.39264E+04   -0.27360E+04 27387   0.223E+03    0.575E+02

RMM:  44    -0.473600305134E+04   -0.90464E+03   -0.10625E+04 31118   0.279E+03    0.804E+02

RMM:  45    -0.462571967238E+02    0.46897E+04   -0.35278E+03 31652   0.274E+02    0.266E+02

RMM:  46    -0.456179023176E+04   -0.45155E+04   -0.82766E+04 30445   0.598E+03    0.760E+02

RMM:  47    -0.493189312575E+04   -0.37010E+03   -0.25880E+04 31754   0.172E+03    0.520E+02

RMM:  48     0.326503151748E+03    0.52584E+04   -0.35507E+03 31799   0.263E+02    0.239E+02

RMM:  49     0.123554837536E+03   -0.20295E+03   -0.16300E+03 31814   0.150E+02    0.129E+02

RMM:  50    -0.897447869856E+04   -0.90980E+04   -0.13681E+04 27205   0.555E+03

这个现象肯定是不合理的。做了多次测试,发现DIPOL是一个非常关键的参数设置。在这之前,我也在没有设置DIPOL的时候得到收敛的体系。所以,没在意。这次,加入DIPOL= 0.5 0.5 0.5 之后,体系能量收敛的很好。如下图所示:

DAV:   1    -0.732207870579E+02   -0.73221E+02   -0.93864E-01 36056   0.812E+00    0.357E+00

DAV:   2    -0.136912352413E+03   -0.63692E+02   -0.58631E+01 34088   0.106E+02    0.771E+01

DAV:   3    -0.734744172790E+02    0.63438E+02   -0.27003E+01 32584   0.520E+01    0.139E+01

DAV:   4    -0.732235358728E+02    0.25088E+00   -0.63389E+00 28512   0.173E+01    0.755E+00

DAV:   5    -0.730784821226E+02    0.14505E+00   -0.10358E+00 26536   0.109E+01    0.335E+00

DAV:   6    -0.730235617008E+02    0.54920E-01   -0.59754E-01 25072   0.764E+00    0.262E+00

DAV:   7    -0.730179810825E+02    0.55806E-02   -0.16053E-01 28344   0.486E+00    0.147E+00

DAV:   8    -0.730175390481E+02    0.44203E-03   -0.50512E-02 27040   0.275E+00    0.141E+00

DAV:   9    -0.730060495854E+02    0.11489E-01   -0.34061E-02 24792   0.259E+00    0.966E-01

DAV:  10    -0.730008442756E+02    0.52053E-02   -0.79425E-03 28568   0.112E+00    0.537E-01

DAV:  11    -0.730011373564E+02   -0.29308E-03   -0.44438E-03 21020   0.400E-01    0.460E-01

DAV:  12    -0.730014696857E+02   -0.33233E-03   -0.17175E-02 21664   0.711E-01    0.464E-01

DAV:  13    -0.730009679785E+02    0.50171E-03   -0.94725E-03 25512   0.632E-01    0.412E-01

DAV:  14    -0.730020888471E+02   -0.11209E-02   -0.29135E-02 19880   0.776E-01    0.343E-01

DAV:  15    -0.730020240008E+02    0.64846E-04   -0.40824E-02 20056   0.881E-01    0.247E-01

DAV:  16    -0.730025350863E+02   -0.51109E-03   -0.26231E-02 19888   0.731E-01    0.195E-01

DAV:  17    -0.730023662041E+02    0.16888E-03   -0.24310E-02 19776   0.667E-01    0.176E-01

DAV:  18    -0.730025750487E+02   -0.20884E-03   -0.13228E-02 19604   0.520E-01    0.162E-01

DAV:  19    -0.730027405388E+02   -0.16549E-03   -0.10962E-02 19896   0.460E-01    0.150E-01

DAV:  20    -0.730027134871E+02    0.27052E-04   -0.82420E-03 19880   0.405E-01    0.130E-01

DAV:  21    -0.730029294955E+02   -0.21601E-03   -0.44958E-03 20296   0.304E-01    0.114E-01

DAV:  22    -0.730030497479E+02   -0.12025E-03   -0.43543E-03 19812   0.295E-01    0.983E-02

DAV:  23    -0.730031293981E+02   -0.79650E-04   -0.38449E-03 19872   0.274E-01    0.861E-02

DAV:  24    -0.730032014982E+02   -0.72100E-04   -0.41021E-03 19956   0.290E-01    0.737E-02

DAV:  25    -0.730032377822E+02   -0.36284E-04   -0.38462E-03 19896   0.278E-01    0.607E-02

DAV:  26    -0.730033832628E+02   -0.14548E-03   -0.30696E-03 19844   0.255E-01    0.485E-02

DAV:  27    -0.730034249709E+02   -0.41708E-04   -0.25751E-03 19936   0.228E-01    0.410E-02

DAV:  28    -0.730034281415E+02   -0.31706E-05   -0.16091E-03 19956   0.181E-01    0.351E-02

DAV:  29    -0.730035052190E+02   -0.77077E-04   -0.11148E-03 19872   0.153E-01    0.326E-02

DAV:  30    -0.730035592024E+02   -0.53983E-04   -0.10094E-03 19844   0.142E-01    0.306E-02

DAV:  31    -0.730035946895E+02   -0.35487E-04   -0.11621E-03 19940   0.152E-01    0.299E-02

DAV:  32    -0.730036139140E+02   -0.19224E-04   -0.10793E-03 19868   0.146E-01    0.264E-02

DAV:  33    -0.730036208305E+02   -0.69166E-05   -0.63352E-04 20368   0.113E-01    0.228E-02

DAV:  34    -0.730036318842E+02   -0.11054E-04   -0.47414E-04 20064   0.960E-02    0.204E-02

DAV:  35    -0.730036198617E+02    0.12023E-04   -0.45596E-04 19824   0.953E-02    0.183E-02

DAV:  36    -0.730036093786E+02    0.10483E-04   -0.46263E-04 19976   0.949E-02    0.164E-02

DAV:  37    -0.730035947121E+02    0.14666E-04   -0.46386E-04 20076   0.966E-02    0.151E-02

DAV:  38    -0.730035875205E+02    0.71916E-05   -0.45329E-04 20136   0.942E-02    0.141E-02

DAV:  39    -0.730035658943E+02    0.21626E-04   -0.36264E-04 20200   0.854E-02    0.132E-02

DAV:  40    -0.730035552237E+02    0.10671E-04   -0.21150E-04 20272   0.674E-02    0.124E-02

DAV:  41    -0.730035515375E+02    0.36862E-05   -0.19550E-04 20332   0.660E-02    0.120E-02

DAV:  42    -0.730035477423E+02    0.37952E-05   -0.21885E-04 20120   0.696E-02    0.113E-02

DAV:  43    -0.730035238169E+02    0.23925E-04   -0.27612E-04 19984   0.791E-02    0.107E-02

DAV:  44    -0.730035098998E+02    0.13917E-04   -0.24636E-04 20064   0.737E-02    0.966E-03

DAV:  45    -0.730035041021E+02    0.57977E-05   -0.21001E-04 19752   0.690E-02    0.963E-03

DAV:  46    -0.730034905364E+02    0.13566E-04   -0.19585E-04 19656   0.663E-02    0.923E-03

DAV:  47    -0.730035290131E+02   -0.38477E-04   -0.15410E-04 19364   0.672E-02    0.852E-03

DAV:  48    -0.730035148566E+02    0.14157E-04   -0.23779E-04 19280   0.860E-02    0.101E-02

DAV:  49    -0.730035089330E+02    0.59236E-05   -0.19735E-04 19072   0.696E-02    0.965E-03

DAV:  50    -0.730035080783E+02    0.85465E-06   -0.76305E-05 20072   0.438E-02

   1 F= -.76733017E+02 E0= -.76727470E+02  d E =-.767330E+02  mag=    12.5360     0.0023    -0.0017

因此,我们的结论是:对于部分加电场的体系计算,DIPOL可以不设置,对于一些体系DIPOL很关键。至于是什么样的体系,有怎样的区别,目前还没有摸清楚。不过,不管怎样,建议所有加电场的体系计算时尽量设置:DIPOL=0.5 0.5 0.5.

另外,之前做的二维材料的单层结构,能量也很难收敛,换成双层结构之后就好了。

总结:计算二维材料加电场体系,我们需要注意:

1. 电场一点一点的往上加,尽量 0.1 eV/A 一个点;

2. 用双层结构 (目前也不能完全确定单层一定不行,但双层的收敛效果好)

3. 设置DIPOL=0.5 0.5 0.5


希望这些经验可以给大家一些参考,在科研过程中少走一些弯路。也欢迎大家对我的说法提出问题,讨论。




https://blog.sciencenet.cn/blog-65253-1156243.html

上一篇:二维磁性压电材料
下一篇:除了物质需要以外,我们活着需要什么?
收藏 IP: 73.183.1.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (2 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-4-26 13:06

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部