Не сходится SCF

вопросы строения молекул и квантовой химии
Ответить
Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1135
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Не сходится SCF

Сообщение Vit Nhoc » Вт апр 10, 2018 12:10 pm

Я пытаюсь просчитать такую молекулу:
mol.jpg
Считаю на PBE в разных мультиплетностях от 1 до 19. Многие мультиплетности считаются нормально, но вот например с M=13 ССП не сходится.

Во входном файле задаю:

#P UPBEPBE/6-31G(D,P) SCF(XQC) STABLE(OPT)

В выдаче получаю:

>>>>>>>>>> Convergence criterion not met.
SCF Done: E(UPBE-PBE) = -14244.5061401 A.U. after 65 cycles
NFock= 64 Conv=0.39D-02 -V/T= 2.0017
<Sx>= 0.0000 <Sy>= 0.0000 <Sz>= 6.0000 <S**2>=43.3477 S= 6.1029
<L.S>= 0.000000000000E+00
KE= 1.422035435750D+04 PE=-4.948849701290D+04 EE= 1.327156498948D+04
Annihilation of the first spin contaminant:
S**2 before annihilation 43.3477, after 42.2050
Leave Link 502 at Thu Apr 05 20:04:08 2018, MaxMem= 33554432 cpu: 620.0
(Enter C:\QuantChem\Gaussian\G09w\l508.exe)
Direct SCF.
Tight linear equation convergence will be used.
UPBE-PBE wavefunction.
Quadratic Convergence SCF Method.
Line search only if initial step raises energy.
Integral symmetry usage will be decided dynamically.
ReadGW: IGet=1 IStart= 302 Next= 302 LGW= 0.
Fock matrices will be formed incrementally for 20 cycles.
Density matrix breaks symmetry, PCut= 1.00D-04
Density has only Abelian symmetry.
FoFJK: IHMeth= 1 ICntrl= 500 DoSepK=F KAlg= 0 I1Cent= 0 FoldK=F
IRaf= 790000000 NMat= 1 IRICut= 1 DoRegI=T DoRafI=F ISym2E= 1.
FoFCou: FMM=F IPFlag= 0 FMFlag= 100000 FMFlg1= 0
NFxFlg= 0 DoJE=T BraDBF=F KetDBF=F FulRan=T
wScrn= 0.000000 ICntrl= 500 IOpCl= 0 I1Cent= 0 NGrid= 0
NMat0= 1 NMatS0= 1 NMatT0= 0 NMatD0= 1 NMtDS0= 0 NMtDT0= 0
Petite list used in FoFCou.
Iteration 1 EE= -14247.1011362516 Grad=9.603D-01 Max rot= 12.0629 deg.
Gradient too large for Newton-Raphson -- use scaled steepest descent instead.
Alpha Gap= 0.119 HL deriv= 6.62D-15
Beta Gap= 0.232 HL deriv= 2.29D-16
ILin= 1 X=0.000D+00 Y=-1.424710113625D+04 DE= 0.00D+00 F= -3.98D+00
Density matrix breaks symmetry, PCut= 1.00D-04
Rerun with SCF=IntRep.
Error termination via Lnk1e in C:\QuantChem\Gaussian\G09w\l508.exe at Thu Apr 05 20:04:18 2018.
Job cpu time: 0 days 0 hours 10 minutes 33.0 seconds.
File lengths (MBytes): RWF= 198 Int= 0 D2E= 0 Chk= 43 Scr= 1


Я также пробовал добавить SCF(Fermi) Iop(5/22=5), ничего не поменялось.
Что можно сделать?
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

endlesslake
Сообщения: 191
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 9:13 pm

Re: Не сходится SCF

Сообщение endlesslake » Ср апр 11, 2018 3:04 am

Странно, что хоть что то кроме 19 сошлось. Вопрос, правда, - куда. Одних только состояний с мультиплетностью 13 тут будет 11 штук, если я нигде не обсчитался (и предположение, что все никели будут высокоспиновыми верно).
Может быть, стоило бы попробовать broken symmetry DFT через spin flip, но я не знаю, какие для этого есть инструменты в гауссиане.

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1135
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Не сходится SCF

Сообщение Vit Nhoc » Ср апр 11, 2018 4:45 am

endlesslake писал(а):
Ср апр 11, 2018 3:04 am
Странно, что хоть что то кроме 19 сошлось. Вопрос, правда, - куда. Одних только состояний с мультиплетностью 13 тут будет 11 штук, если я нигде не обсчитался (и предположение, что все никели будут высокоспиновыми верно).
Может быть, стоило бы попробовать broken symmetry DFT через spin flip, но я не знаю, какие для этого есть инструменты в гауссиане.
Может быть, тогда вообще не надо ничего считать кроме 19?

В другой статье, где тоже считался этот кластер, написано так:
The Ni9O9 cluster was calculated with a multiplicity of 19. This
corresponds to a ferromagnetic state of NiO where each nickel
is formally Ni2+ with a 3B2 ground state (local C4V symmetry).
The ground state of solid NiO is antiferromagnetic AF2 with
parallel spins along the (111) planes,21 but the energetic
difference between the ferromagnetic and the antiferromagnetic
state is within a few kJ/mol, and it is assumed that magnetic
coupling between the Ni atoms does not play an important role
in the CO adsorption process.
Я плохо понимаю этот текст. Как вы думаете, оправданный ли вообще подход - пытаться считать все мультиплетности и смотреть где энергия минимальная?

Я применял такой подход, когда считал кластеры Ni4O4 и их комплексы с CO, Может быть, и здесь лучше брать только мультиплетность 9?

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13053
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Не сходится SCF

Сообщение Гесс » Ср апр 11, 2018 5:47 am

endlesslake писал(а):
Ср апр 11, 2018 3:04 am
Может быть, стоило бы попробовать broken symmetry DFT через spin flip, но я не знаю, какие для этого есть инструменты в гауссиане.
guess=mix

endlesslake
Сообщения: 191
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 9:13 pm

Re: Не сходится SCF

Сообщение endlesslake » Чт апр 12, 2018 9:46 pm

Я плохо понимаю этот текст. Как вы думаете, оправданный ли вообще подход - пытаться считать все мультиплетности и смотреть где энергия минимальная?

Подход из приведенной вами цитаты, мне еще где то попадался, для моделирования металл-содержащих ферментов, вроде. Но это были относительно старые работы. Сейчас, вроде как, отдается предпочтение BS-DFT для случаев когда антиферромагнитное состояние основное.
В общем, мне кажется, все мультиплетности считать точно не стоит. По идее, достаточно 19 и, может быть, 3 (антиферромагнитное состояние) в BS-DFT. Правда с мультиплетностью 3 состояние будет не одно, и я не уверен, что Guess=Mix найдет то, энергия которого минимальна.
Для химических реакций разница, скорее всего, действительно будет не велика. Разве что, стоит попробовать проверить, не захотят ли модифицированные ионы никеля стать низкоспиновыми. Это кажется не очень вероятным (и если данный кластер используется как модель поверхности NiO - может оказаться следствием вырезания слишком маленького кусочка), но мало ли.

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1135
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Не сходится SCF

Сообщение Vit Nhoc » Пт апр 13, 2018 5:27 am

endlesslake

Мне хочется понять, может быть и для кластеров Ni4O4 тоже можно не считать все мультиплетности, а выбрать одну стандартную (предположительно 9)?

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1135
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Не сходится SCF

Сообщение Vit Nhoc » Вт май 15, 2018 8:46 pm

Подскажите, как интерпретировать выдачу гауссиана. Для молекулы Ni4O4 с мультиплетностью 9 получилось, например, следующее:

SCF Done: E(UPBE-PBE) = -6332.18633127 A.U. after 9 cycles
Convg = 0.9496D-08 -V/T = 2.0017
<Sx>= 0.0000 <Sy>= 0.0000 <Sz>= 4.0000 <S**2>=20.0189 S= 4.0021
<L.S>= 0.000000000000E+00
KE= 6.321646274875D+03 PE=-1.916337789333D+04 EE= 4.484098146919D+03
Annihilation of the first spin contaminant:
S**2 before annihilation 20.0189, after 20.0001

Правильно ли я понимаю, что можно написать в статье так:

The calculations were performed using the spin polarized,
unrestricted method. This approach generally does not give pure
spin states, and the resulting energy may be too low due to
spin contamination. However, in the present calculation the
expectation value of the ˆS2 operator was within 0.001
of the nominal value. It is therefore expected that the energetic
error is not too big.

Здесь я понял так что nominal value - в данном случае 20, в общем случае цифра after annihilation.

alex7851
Сообщения: 101
Зарегистрирован: Сб сен 04, 2010 11:22 pm

Re: Не сходится SCF

Сообщение alex7851 » Ср май 16, 2018 12:49 am

Vit Nhoc писал(а):
Вт май 15, 2018 8:46 pm
S**2 before annihilation 20.0189, after 20.0001
Здесь я понял так что nominal value - в данном случае 20, в общем случае цифра after annihilation.
Если мультиплетность это 2S+1, то nominal value это S(S+1). After annihilation - это какое значение S**2 приняло после процедуры, которую гауссиан делает для избавления от spin contamination. Здесь это 20.0001 при точном 20, что очень хорошо. Почему в статье написали про 0.001 - наверное потому что приняли это за какой-то стандарт, насколько ошибка в S**2 допустима. Я бы 5-10% счел приемлемым.

Аватара пользователя
EvgeniX
Сообщения: 2780
Зарегистрирован: Пт апр 27, 2007 5:32 am

Re: Не сходится SCF

Сообщение EvgeniX » Ср май 16, 2018 2:52 am

alex7851 писал(а):
Ср май 16, 2018 12:49 am
Если мультиплетность это 2S+1, то nominal value это S(S+1). After annihilation - это какое значение S**2 приняло после процедуры, которую гауссиан делает для избавления от spin contamination. Здесь это 20.0001 при точном 20, что очень хорошо. Почему в статье написали про 0.001 - наверное потому что приняли это за какой-то стандарт, насколько ошибка в S**2 допустима. Я бы 5-10% счел приемлемым.
Толку от этой процедуры (spin annihilation)... Только дипольные моменты считать. Энергии эта процедура как нужно не помогает, получаем тот же рандом...

Metalian
Сообщения: 102
Зарегистрирован: Чт июл 05, 2007 4:39 pm

Re: Не сходится SCF

Сообщение Metalian » Пт дек 07, 2018 5:50 pm

Я правильно понимаю, что guess=mix применимо к любым мультиплетным состояниям, а не только к синглету?

Ответить

Вернуться в «квантовая химия и моделирование»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя