CP2K: DeePMD-kit插件¶

学习目标¶

用 CP2K 调用 DeePMD-kit 以进行 MLMD 模拟
Constrained MD 的参数设置

学习资料¶

CP2K官方手册：

Section DEEPMD

适用版本¶

以下教程适用于最新版本加入 DeePMD 支持的 CP2K。 Zeus集群上的 cp2k/2024.2-dev 和 deepmd/2.2.7 （未编译MPI和DFT支持）可以运行以下教程。

注意 cp2k/2024.2-dev 的作业脚本写法如下：

module load gcc/9.3.0
module load intel/17.5.239
module load cuda/11.8
module load mpi/openmpi/4.1.6-gcc
module load cp2k/2024.2-dev

CP2K MD Section 的输入文件¶

请先了解CP2K的输入文件语法，指路：

由于 MLMD 通常会需要纳秒甚至更长时间尺度的模拟，若未进行适当配置，可能会产生过长的输出文件，因此我们在 GLOBAL 下做以下调整:

&GLOBAL
   PROJECT pmf # (1)!
   RUN_TYPE MD
   PRINT_LEVEL SILENT # (2)!
   WALLTIME 95:00:00 # (3)!
&END GLOBAL

根据自己的项目名修改，决定输出文件的名称
如果跑DeePMD, 请务必设置为 SILENT, 防止输出文件过大
推荐稍短于作业的 Walltime 以免截断轨迹

然后我们配置如下的力场参数：

&FORCE_EVAL
   METHOD FIST
   &MM
      &FORCEFIELD
         &NONBONDED
            &DEEPMD
               ATOMS C O Pt
               ATOMS_DEEPMD_TYPE 0 1 2 # (1)!
               POT_FILE_NAME ../graph.000.pb
            &END DEEPMD
         &END NONBONDED
         IGNORE_MISSING_CRITICAL_PARAMS .TRUE. # (2)!
      &END FORCEFIELD
      &POISSON
         &EWALD
            EWALD_TYPE none
         &END EWALD
      &END POISSON
   &END MM
   ...
&END FORCE_EVAL

与元素列表对应，元素在 type_map 中的索引顺序
请保留这一行以忽略未定义参数

通常 MLMD 轨迹文件不需要每步都输出，因而通过以下方式设置输出间隔：

&MOTION
   ...
   &MD
      ...
      &PRINT
         &ENERGY
            &EACH
               MD 100 # (1)!
            &END EACH
         &END ENERGY
      &END PRINT
   &END MD
   &PRINT
      &CELL
         &EACH
            MD 100 # (2)!
         &END EACH
      &END CELL
      &FORCES
         &EACH
            MD 100 # (3)!
         &END EACH
      &END FORCES
      &RESTART_HISTORY
         &EACH
            MD 200000 # (4)!
         &END EACH
      &END RESTART_HISTORY
      &TRAJECTORY
         &EACH
            MD 100 # (5)!
         &END EACH
      &END TRAJECTORY
   &END PRINT
&END MOTION

此处修改ener的输出频率，通常与结构轨迹保持一致
此处修改晶胞参数的输出频率，注意如果晶胞参数不变可不写这一部分
此处修改力轨迹的输出频率，通常与结构轨迹保持一致
此处修改restart文件的输出频率，可根据 Walltime 和总步数进行估计
此处修改结构轨迹的输出频率

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