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CP2K: 结构和晶胞优化

学习目标

  • 学习资料

  • 基本原理

  • CP2K 结构优化设置

  • CP2K 结构优化问题

学习资料

Slides

基本原理

建设中, 参考官网

CP2K 结构优化设置

结构优化

&GLOBAL
RUN_TYPE GEO_OPT
&END GLOBAL

晶胞优化

&GLOBAL
RUN_TYPE CELL_OPT
&END GLOBAL

同时,在MOTION下设置OPTIMIZER和一些CONSTRAIN

&MOTION
  &CELL_OPT
    OPTIMIZER LBFGS 
    KEEP_ANGLES
    TYPE DIRECT_CELL_OPT
  &END CELL_OPT
&END MOTION

LBFGS是对大体系常用的,BFGS针对小体系,更为Robust的是CG。

KEEP_ANGLES是指保持晶胞的角度不变。

TYPE默认是DIRECT_CELL_OPT,即同时优化晶胞和里面的位置,是最快的优化方法。

CP2K 结构优化问题

晶胞优化需要计算STRESS TENSOR。通常采用ANALYTICAL方法计算即可,也是最快的方法。但是一些泛函并没有实现相应的STRENSS TENSOR的计算,可以采用NUMERICAL的方法进行计算。比如SCAN。在cp2k v8.2后加入了METAGGA(包括SCAN)的STRESS TENSOR,但是仅实现 kinetic energy density的部分,优化会出问题,原因不明。