QE专题

QE截断能与k点收敛

Si20至80Ry与四组k网格实算,区分SCF阈值、基组误差和k积分误差。

更新于 2026-10-28约 2 分钟阅读按任务与环境选择适用配置
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下载完整输入、赝势、真实结果和绘图脚本。解压后,inputs/是可修改输入,reference/是本次真实参考输出,复跑结果写入 work/。下面的计算命令在已分配的相应资源内运行。

1 截断能与k点分开比较#

本例先在固定4×4×4网格比较20、40、60、80 Ry,再在60 Ry比较2、4、6、8网格。均为相同Si2结构、同一NC PBE赝势与8个价电子。不要同时改变赝势、体积和k点后,将所有能量差归于截断能。

for e in 20 40 60 80; do
  bash run.sh "si-cutoff-$e"
done
for k in 2 6 8; do
  bash run.sh "si-kmesh-$k"
done
grep "!.*total energy" work/si-cutoff-*/pw.in.out

这些命令按顺序运行;在GPU分配中逐个使用 sbatch gpu.sbatch 算例名。客户修改自己的输入时,先改变ecutwfc,保持与赝势相适应的ecutrho比例;US/PAW常需更高密度截断,不能统一套用4倍。

2 实际截断能结果#

ecutwfc / Ry 相对80 Ry / meV·atom⁻¹
20 30.125657
40 2.737738
60 0.208031
80 0.000000

Si截断能与Gamma中心k网格的实际能量对照

3 看k点,不只看电子自洽#

2×2×2结果比8×8×8明显偏高;6×6×6与8×8×8仍有约10 meV/atom差别,说明本例的粗网格只能用来演示流程。电子迭代收敛到1E-8 Ry,不代表k积分也达到相同精度。对于相变、吸附、缺陷或应力,应该比较对应的能量差、力和压力,而非只看一个总能数字。

4 保存数据并重绘#

module load calorine/4.0
python plot.py
ls qe-convergence.png
cat reference/BASE-ANALYSIS.json

绘图依赖仅用于读取数据和作图,不改变QE计算环境。图使用参考文件,便于先重现本篇;替换成个人结果时保持字段、单位和每原子归一方式一致。金属还要同时核对占据方式、展宽及k点,不能用半导体Si的参数结论代替。

需要根据你的体系选择资源?联系讨论计算需求。实际可用软件与权限,以当前账户和运行环境为准。

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