k-points и supercell

[Corepunk]

Коллеги, нужна консультация.

Хочется понять, чем отличаются подходы k-points и supercell при расчетах с периодическими граничными условиями.
Буду благодарен за объяснения и/или ссылки на литературу.

Искренне, К.

[Лечащий Врач]

Коротко - расчет в методе PW-DFT проходит в обратноп пространстве. Соответственно, чем меньше объем ячейки в прямом пространстве, тем больше он в обратном.

Типичные органические кристаллы имеют объем более 600, скажем, кубических ангстрем, и расчет можно проводить, выбирая только одну опорную точку для интегрирования (по центру ячейки), гамма-точку.

А если у вас система с маленькими параметрами, точного расчета можно добиться, либо ставя дополнительные опорные точки (k-points), либо удваивая и т.п. ячейку (supercell). Как правило, supercell требует меньше расчетного времени, но плохо работает для высокосимметричных кристаллов. Зато для последних часть к-точек эквивалентны, и расчет с к-точками становится вполне эффективен.

Это все ОЧЕНЬ нестрого, ссылки могу поискать завтра.

Для начала - VASP Manual

http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/N ... aring.html

Впрочем, все зависит от целей расчета - если нужно геометрию органической молекулы из рентгена воспроизвести, то скорее всего гамма-точка сойдет, если полупроводниковые свойства неорганического материала исследовать - то совсем другой разговор.

[Corepunk]

Коротко - расчет в методе PW-DFT проходит в обратноп пространстве.

значит ли это, что волновые функции тоже задаются в обратном пространстве, а не в привычных координатах?

А если у вас система с маленькими параметрами...

что такое "маленькие параметры"?

Для начала - VASP Manual

спасибо за мануал, почитал. К сожалению, это мало добавило к моему непониманию ситуации.

Впрочем, все зависит от целей расчета

у нас цель - посчитать координационный металлорганический полимер, который, предположительно, может иметь металлические или полупроводниковые свойства в зависимости от металла. Но данный конкретный расчет не отменяет моей цели понять, что собственно происходит.
Еще раз спасибо, буду благодарен за ссылки и дальнейшие разъяснения.

[Лечащий Врач]

Для начала приведите, пожалуйста, пространственную группу и параметры элементарной ячейки для вашей структуры.

[Corepunk]

Для начала приведите, пожалуйста, пространственную группу и параметры элементарной ячейки для вашей структуры.

Предположительно P4/mmm, хотя может быть P2/m; около 10.7 х 10.7 х 3.3 ангстрем.

[alxyppv]

Если полимер сопряженный, то нужно все-таки в к-пространстве считать, иначе неожиданные проблемы могут вылезти. Мы так с графеном накололись, когда тольк в одной г-точке оптимизировали. При расчете получалось, что у графена неэквивалетные связи, причем происходила "локализация" бензольных колец и колец с длинными связями. И в этой системе даже на больших суперячейках были подобные артефакты.

[Corepunk]

Если полимер сопряженный, то нужно все-таки в к-пространстве считать...

спасиииибо )))

[Yu/2]

Я тоже хочу поучаствовать в дискуссии. Есть ли кто-нибудь с опытом использования CPMD?

[Himera]

у нас цель - посчитать координационный металлорганический полимер, который, предположительно, может иметь металлические или полупроводниковые свойства в зависимости от металла. Но данный конкретный расчет не отменяет моей цели понять, что собственно происходит.
Еще раз спасибо, буду благодарен за ссылки и дальнейшие разъяснения.

Если материал может быть металлическим, то обязательно k-точки и обязательно увеличивать их число до тех пор, пока не будет достигнута сходимость.

[Лечащий Врач]

Присоединюсь к другим комментаторам: k-points нужны, supercell не нужен. Сам проводники не считал, поэтому более особенно помочь не смогу

[alxyppv]

Я тоже хочу поучаствовать в дискуссии. Есть ли кто-нибудь с опытом использования CPMD?

Я пробовал CPMD, мне не очень понравилось (хотя, возможно, просто руки не из того места растут). Если динамика молекулярной системы (когда можно г-точкой ограничиться), то все вроде было нормально - но потом оказалось что тот же CP2K в разы быстрее (и для человека, привыкшего к молекулярным системам, более понятный подход). А если система требует реальной периодики, то уже на среднего размера задачах все было ОЧЕНЬ медленно (и про динамику речь не шла уже, там даже с расчетом в точке плохо было). VASP (сильно платный ) и SIESTA (бесплатная) были лучше.

[Corepunk]

... но потом оказалось что тот же CP2K в разы быстрее (и для человека, привыкшего к молекулярным системам, более понятный подход).

но в CP2K нет k-points, правда? А его можно использовать для периодических систем?

[Yu/2]

Я пробовал CPMD, мне не очень понравилось (хотя, возможно, просто руки не из того места растут). Если динамика молекулярной системы (когда можно г-точкой ограничиться), то все вроде было нормально - но потом оказалось что тот же CP2K в разы быстрее (и для человека, привыкшего к молекулярным системам, более понятный подход). А если система требует реальной периодики, то уже на среднего размера задачах все было ОЧЕНЬ медленно (и про динамику речь не шла уже, там даже с расчетом в точке плохо было). VASP (сильно платный ) и SIESTA (бесплатная) были лучше.

Все ясно. В CPMD у меня не хочет сходиться SCF, CP2K не поддерживает к-точки, в SIESTA нужно напрягаться для получения оптимального базиса а VASP сильно платный. Нет в жизни халявы... :(

[Лечащий Врач]

Yu/2, есть еще Quantum Espresso. И, гулять так гулять, BigDFT (но это совсем безумная программа, если честно).

[Yu/2]

Yu/2, есть еще Quantum Espresso. И, гулять так гулять, BigDFT (но это совсем безумная программа, если честно).

О, Quantum Espresso выглядит интересно и вроде даже к-точки поддерживает! Надо бы собрать ее.

[Лечащий Врач]

А BIGDFT вообще к-точки не нужны Но там очень мало можно пока считать, базис стоячих волн все-таки очень нов

[ Post made via iPhone ]