This thread is locked.Only browsing is available.
Top Page > Browsing
convergence in electric field
Date: 2023/01/29 02:01
Name: maedeh   <mashhadbani.m@gmail.com>

hi everyone
i apply an external electric field perpendicular to a nanoribbon and I used :
scf.Electric.Field  0.0 0.0 0.5*10^(-19)  # default=0.0 0.0 0.0 (GV/m)
at the first step, I try to relax my system but it doesn't converge. The strength of the electric field is 0.5V/A&#730; do i have to modify something else?
メンテ
Page: [1]

Re: convergence in electric field ( No.1 )
Date: 2023/01/30 20:48
Name: Yung-Ting Lee

Dear maedeh,

(1) 0.5 V/angstrom = 0.5 *10^(-9) GV/angstrom = 0.5 *10^(-9+10) GV/m = 5.0 (GV/m).


For applying an external electric field perpendicular to a nanoribbon, one may set a command line as below.

scf.Electric.Field  0.0 0.0 5.0  # applying an external electric field in the z-axis (unit=GV/m)


(2) The relaxation may not converge at less than 100 steps because electron density will be slightly changed due to an applied electric field.

The number of relaxation steps could be larger than 100 to reach energy and force convergences.

One may restart the relaxations or increase the number of steps to find the optimization structure with an applied electric field.


On the other hand, sometimes, atoms will be driven to move due to a change in electron density by an external electric field.

Therefore, fixing several atoms may be necessary in order to help the structure reach convergence easily. Otherwise, atoms move all the time in the unit cell.


Best regards,
Yung-Ting Lee
メンテ
Re: convergence in electric field ( No.2 )
Date: 2023/02/06 14:26
Name: maedeh  <mashhadbani.m@gmail.com>

i did what you say and also I decrease the electric field strength but the system didn't converge the system after 119 step is:
https://s2.uupload.ir/files/untitled_dk9n.png
メンテ
Re: convergence in electric field ( No.3 )
Date: 2023/02/06 14:34
Name: maedeh  <mashhadbani.m@gmail.com>

this is my *.dat file:

scf.Electric.Field  0.0 0.2 0.0  # default=0.0 0.0 0.0 (GV/m)

Atoms.Number                      72
Atoms.SpeciesAndCoordinates.Unit  FRAC
<Atoms.SpeciesAndCoordinates
  1    Sn    0.0000000  0.0973830  0.0000000    7.0  7.0
  2    Sn    0.0555560  0.0389700  0.0560000    7.0  7.0
  3    Sn    0.1666670  0.0389700  0.0000000    7.0  7.0
  4    Sn    0.2222220  0.0973830  0.0560000    7.0  7.0
  5    Sn    0.3333330  0.0973830  0.0000000    7.0  7.0
  6    Sn    0.3888890  0.0389700  0.0560000    7.0  7.0
  7    Sn    0.5000000  0.0389700  0.0000000    7.0  7.0
  8    Sn    0.5555560  0.0973830  0.0560000    7.0  7.0
  9    Sn    0.6666670  0.0973830  0.0000000    7.0  7.0
  10    Sn    0.7222220  0.0389700  0.0560000    7.0  7.0
  11    Sn    0.8333330  0.0389700  0.0000000    7.0  7.0
  12    Sn    0.8888890  0.0973830  0.0560000    7.0  7.0
  13    Sn    0.0000000  0.2142080  0.0000000    7.0  7.0
  14    Sn    0.0555560  0.1557950  0.0560000    7.0  7.0
  15    Sn    0.1666670  0.1557950  0.0000000    7.0  7.0
  16    Sn    0.2222220  0.2142080  0.0560000    7.0  7.0
  17    Sn    0.3333330  0.2142080  0.0000000    7.0  7.0
  18    Sn    0.3888890  0.1557950  0.0560000    7.0  7.0
  19    Sn    0.5000000  0.1557950  0.0000000    7.0  7.0
  20    Sn    0.5555560  0.2142080  0.0560000    7.0  7.0
  21    Sn    0.6666670  0.2142080  0.0000000    7.0  7.0
  22    Sn    0.7222220  0.1557950  0.0560000    7.0  7.0
  23    Sn    0.8333330  0.1557950  0.0000000    7.0  7.0
  24    Sn    0.8888890  0.2142080  0.0560000    7.0  7.0
  25    Sn    0.0000000  0.3310330  0.0000000    7.0  7.0
  26    Sn    0.0555560  0.2726200  0.0560000    7.0  7.0
  27    Sn    0.1666670  0.2726200  0.0000000    7.0  7.0
  28    Sn    0.2222220  0.3310330  0.0560000    7.0  7.0
  29    Sn    0.3333330  0.3310330  0.0000000    7.0  7.0
  30    Sn    0.3888890  0.2726200  0.0560000    7.0  7.0
  31    Sn    0.5000000  0.2726200  0.0000000    7.0  7.0
  32    Sn    0.5555560  0.3310330  0.0560000    7.0  7.0
  33    Sn    0.6666670  0.3310330  0.0000000    7.0  7.0
  34    Sn    0.7222220  0.2726200  0.0560000    7.0  7.0
  35    Sn    0.8333330  0.2726200  0.0000000    7.0  7.0
  36    Sn    0.8888890  0.3310330  0.0560000    7.0  7.0
  37    Sn    0.0000000  0.4478580  0.0000000    7.0  7.0
  38    Sn    0.0555560  0.3894450  0.0560000    7.0  7.0
  39    Sn    0.1666670  0.3894450  0.0000000    7.0  7.0
  40    Sn    0.2222220  0.4478580  0.0560000    7.0  7.0
  41    Sn    0.3333330  0.4478580  0.0000000    7.0  7.0
  42    Sn    0.3888890  0.3894450  0.0560000    7.0  7.0
  43    Sn    0.5000000  0.3894450  0.0000000    7.0  7.0
  44    Sn    0.5555560  0.4478580  0.0560000    7.0  7.0
  45    Sn    0.6666670  0.4478580  0.0000000    7.0  7.0
  46    Sn    0.7222220  0.3894450  0.0560000    7.0  7.0
  47    Sn    0.8333330  0.3894450  0.0000000    7.0  7.0
  48    Sn    0.8888890  0.4478580  0.0560000    7.0  7.0
  49    Sn    0.0000000  0.5646830  0.0000000    7.0  7.0
  50    Sn    0.0555560  0.5062700  0.0560000    7.0  7.0
  51    Sn    0.1666670  0.5062700  0.0000000    7.0  7.0
  52    Sn    0.2222220  0.5646830  0.0560000    7.0  7.0
  53    Sn    0.3333330  0.5646830  0.0000000    7.0  7.0
  54    Sn    0.3888890  0.5062700  0.0560000    7.0  7.0
  55    Sn    0.5000000  0.5062700  0.0000000    7.0  7.0
  56    Sn    0.5555560  0.5646830  0.0560000    7.0  7.0
  57    Sn    0.6666670  0.5646830  0.0000000    7.0  7.0
  58    Sn    0.7222220  0.5062700  0.0560000    7.0  7.0
  59    Sn    0.8333330  0.5062700  0.0000000    7.0  7.0
  60    Sn    0.8888890  0.5646830  0.0560000    7.0  7.0
  61    H    0.0370640  0.6036530  0.0000000    0.5  0.5
  62    H    0.0184910  0.0000000  0.0560000    0.5  0.5
  63    H    0.2037310  0.0000000  0.0000000    0.5  0.5
  64    H    0.1851580  0.6036530  0.0560000    0.5  0.5
  65    H    0.3703980  0.6036530  0.0000000    0.5  0.5
  66    H    0.3518240  0.0000000  0.0560000    0.5  0.5
  67    H    0.5370640  0.0000000  0.0000000    0.5  0.5
  68    H    0.5184910  0.6036530  0.0560000    0.5  0.5
  69    H    0.7037310  0.6036530  0.0000000    0.5  0.5
  70    H    0.6851580  0.0000000  0.0560000    0.5  0.5
  71    H    0.8703980  0.0000000  0.0000000    0.5  0.5
  72    H    0.8518240  0.6036530  0.0560000    0.5  0.5
Atoms.SpeciesAndCoordinates>

Atoms.UnitVectors.Unit            Ang
<Atoms.UnitVectors
  24.2820000  0.0000000  0.0000000
  0.0000000  40.0000000  0.0000000
  0.0000000  0.0000000  15.0000000
Atoms.UnitVectors>

<MD.Fixed.XYZ
      1  1 1 1
      2  1 1 1
      3  1 1 1
      4  1 1 1
      5  1 1 1
      6  1 1 1
      7  1 1 1
      8  1 1 1
      9  1 1 1
    10  1 1 1
    11  1 1 1
    12  1 1 1
    13  1 1 1
    14  1 1 1
    15  1 1 1
    16  1 1 1
    17  1 1 1
    18  1 1 1
    19  1 1 1
    20  1 1 1
    21  1 1 1
    22  1 1 1
    23  1 1 1
    24  1 1 1
    25  1 1 1
    26  1 1 1
    27  1 1 1
    28  1 1 1
    29  1 1 1
    30  1 1 1
    31  1 1 1
    32  1 1 1
    33  1 1 1
    34  1 1 1
    35  1 1 1
    36  1 1 1
    37  1 1 1
    38  1 1 1
    39  1 1 1
    40  1 1 1
    41  1 1 1
    42  1 1 1
    43  1 1 1
    44  1 1 1
    45  1 1 1
    46  1 1 1
    47  1 1 1
    48  1 1 1
    49  1 1 1
    50  1 1 1
    51  1 1 1
    52  1 1 1
    53  1 1 1
    54  1 1 1
    55  1 1 1
    56  1 1 1
    57  1 1 1
    58  1 1 1
    59  1 1 1
    60  1 1 1
    61  1 1 1
    62  1 1 1
    63  1 1 1
    64  1 1 1
    65  1 1 1
    66  1 1 1
    67  1 1 1
    68  1 1 1
    69  1 1 1
    70  1 1 1
    71  1 1 1
    72  1 1 1     
MD.Fixed.XYZ>

scf.XcType                    GGA-PBE
scf.SpinPolarization          off
scf.ElectronicTemperature    300.0
scf.energycutoff              220.0
scf.maxIter                  100
scf.EigenvalueSolver          band
scf.Kgrid                    6  1  1
scf.Mixing.Type              rmm-diisk
scf.Init.Mixing.Weight        0.05
scf.Min.Mixing.Weight        0.01
scf.Max.Mixing.Weight        0.30
scf.Mixing.History            25
scf.Mixing.StartPulay        15
scf.criterion                1.0e-7

MD.Type                      rfc5
MD.maxIter                    1000
MD.TimeStep                  1.0
MD.Opt.criterion              0.0003
メンテ
Re: convergence in electric field ( No.4 )
Date: 2023/02/09 02:44
Name: Yung-Ting Lee

Dear maedeh,

(1) RFC5 is a method for optimizing cell vectors and atomic coordinates simultaneously.

The "opt" for geometry optimization may be what you need.

#############
MD.Type  opt
#############


(2)

For constrained relaxation, 1 and 0 stand for fixing and relaxing, respectively.

The reference for "Constrained relaxation" can be found in " https://www.openmx-square.org/openmx_man3.8/node53.html ".

In the input that you provided, all atoms are fixed. Due to "rfc5", I guess that only cell vectors change at iteration in your calculation.


Following the input, I recommend the command lines listed below for fixing Sn atoms in the bottom only and relaxing other atoms.

#############
<MD.Fixed.XYZ
    1  0 0 1
    2  0 0 0
    3  0 0 1
    4  0 0 0
    5  0 0 1
    6  0 0 0
    7  0 0 1
    8  0 0 0
    9  0 0 1
    10  0 0 0
    11  0 0 1
    12  0 0 0
    13  0 0 1
    14  0 0 0
    15  0 0 1
    16  0 0 0
    17  0 0 1
    18  0 0 0
    19  0 0 1
    20  0 0 0
    21  0 0 1
    22  0 0 0
    23  0 0 1
    24  0 0 0
    25  0 0 1
    26  0 0 0
    27  0 0 1
    28  0 0 0
    29  0 0 1
    30  0 0 0
    31  0 0 1
    32  0 0 0
    33  0 0 1
    34  0 0 0
    35  0 0 1
    36  0 0 0
    37  0 0 1
    38  0 0 0
    39  0 0 1
    40  0 0 0
    41  0 0 1
    42  0 0 0
    43  0 0 1
    44  0 0 0
    45  0 0 1
    46  0 0 0
    47  0 0 1
    48  0 0 0
    49  0 0 1
    50  0 0 0
    51  0 0 1
    52  0 0 0
    53  0 0 1
    54  0 0 0
    55  0 0 1
    56  0 0 0
    57  0 0 1
    58  0 0 0
    59  0 0 1
    60  0 0 0
    61  0 0 0
    62  0 0 0
    63  0 0 0
    64  0 0 0
    65  0 0 0
    66  0 0 0
    67  0 0 0
    68  0 0 0
    69  0 0 0
    70  0 0 0
    71  0 0 0
    72  0 0 0
MD.Fixed.XYZ>
#############


Please update these command lines and try again.

Best regards,
Yung-Ting Lee
メンテ
Re: convergence in electric field ( No.5 )
Date: 2023/02/13 23:33
Name: maedeh  <mashhadbani.m@gmail.com>

thank you
メンテ

Page: [1]