不收敛怎么办

不收敛怎么办 收敛是什么意思 在自洽场 SCF 计算中 自洽循环中 首先产生一个轨道占据的初始猜测 1 然后根据此轨道占据构造电荷密度和哈密顿量 2 对角化哈密顿量 得到新的轨道能级和占据 3 产生新的电荷分布和哈密顿量 重复步骤2 经过一定次数的循环后 某次循环前和循环后的电荷密度差别小于一定的标准 我们称之为收敛 对于一个优化计算 它的过程是先做一个SCF计算 得到这个构型下的能量 然后优化构型 再做SCF 然后再优化构型 因此 会有两种不收敛的情况 一是在某一步的SCF不收敛 L502错误 或者构型优化没有找到最后结果 L9999错误 SCF不收敛对策 1考虑使用更小的基组由于一定的基组对应于一定精度和速度 所以更换基组并不在所有的情况下都适用 方法是首先用小基组进行计算 由前一个波函得到用于大基组计算的初始猜测 Guess Read自动进行 2增加最大循环步数Gaussian默认的最大循环步数为64 SCF DM或SCF QC方法则为512 如果循环次数超过这个数目则会汇报convergencefailure 在一定的情况下 不收敛的原因仅仅是因为最大循环步数不够 可以通过设置maxcyc来增大最大循环步数 更多的SCF迭代 SCF MaxCycle N 其中N是迭代数 这很少有帮助 但值得一试 3放宽收敛标准如果接近SCF但未达到 收敛标准就会放松或者忽略收敛标准 这通常用于不是在初始猜测而是在平衡结构收敛的几何优化 SCF Sleazy放松收敛标准 Conver选项给出更多的控制 4尝试改变初始构型首先略微减小键长 接下来略微增加键长 接下来再对结构作一点改变 有时候会有用 5尝试能级移动Levelshifting SCF Vshift 如果不收敛的原因是波函数的震荡行为 通常是因为在相近的能量上的混合 对于这种情况 我们可以采用levelshifting的方法 Levelshifting的含义是人工的升高非占据轨道的能级 以防止和最高占据轨道之间的混合 以达到收敛的目的 在Gaussian中此方法的关键词为SCF Vshift 6使用scf qc 这个计算会慢 而且需要用stable关键字来测试结果是否波函数稳定 如果这个还不收敛 会提示L508错误 7 计算相同体系的其他电子态 比如相应的阴离子 阳离子体系或单重态体系 得到的收敛波函数作为初始猜测进行计算 作为普遍的经验规则 阳离子比阴离子更容易收敛 对于优化不收敛 即L9999错误 实际上是在规定的步数内没有完成优化 即还没有找到极小值点 或者对于过渡态优化 还没有找到过渡态 这有几种可能性 1 看一下能量的收敛的情况 可能正在单调减小 眼看有收敛的趋势 这样的情况下 只要加大循环的步数 opt maxcycle 200 可能就可以解决问题了 2 加大循环步数还不能解决的 循环步数有人说超过200再不收敛 再加也不会有用了 这虽然不一定绝对正确 但200步应该也差不多了 有两种可能 一是查看能量 发现能量在振荡了 且变化已经很小了 这时可能重新算一下 或者构型稍微变一下 继续优化 就可以得到收敛的结果 当然也有麻烦的 看运气和经验了 二是构型变化太大 和你预计的差别过大 这很可能是你的初始构型太差了 优化不知道到哪里去了