<html dir="ltr">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312">
<style type="text/css" id="owaParaStyle"></style>
</head>
<body fpstyle="1" ocsi="0">
<div style="direction: ltr;font-family: Tahoma;color: #000000;font-size: 10pt;">Hi Giovani
<div><br>
</div>
<div>I've already tested those convergence.</div>
<div>For ecut, I tested the convergence on bulk modulus on bulk crystal which is cloes to 27.8GPa from 40/500 Ryd to 30/300 Ryd. Where the suggested ecut in the pseudopotential file is 31/442 (maybe not exactly 442 but close).</div>
<div><br>
</div>
<div>For k point, I've tested that 6*6*1 on a 1*1 cell convergence which is the same grid with 3*3*1 on a 2*2 supercell which is what I used</div>
<div><br>
</div>
<div>For degauss, I've tested 0.05 to 0.002 all of them won't work</div>
<div><br>
</div>
<div>Btw, I've done the calculation of Se2 dimer in the same lattice where it predict the correct spin and bond length and also converge on energy</div>
<div><br>
</div>
<div>On  Sun, 2 Mar 2014 18:17:03 Giovani Faccin wrote:</div>
<div><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">>Dear Xiao,</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">>I'm didn't catch the entire discussion thread, so first of all, sorry if</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">>this might be redundant. Anyway, looking at your input file, three things</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">>came to mind:</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">>1 - Small cutoff radius (30 Ry / 300 Ry)</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">2 - Small number of k-points. (3 3 1)</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">3 - Perhaps, a too large degauss value (0.05 Ry).</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">So, just in case, I should ask: are those values well converged for all</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">t</span><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 10pt;">hose pseudopotentials
 you are using?</span></div>
<div><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">If unsure, one simple way to test it is to evaluate dimers of each material</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">(O2, Se2 etc.) and run scf tests varying those 3 parameters, to see how the</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">total energy behaves. Once you find a setup that works on all the elements</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">simultaneously, then you can come back to the full system, using this setup</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">as a starting point for further tests. As a hint, for some  magnetic</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">phenomena a precision of at least 10^-2 Ry in total energy convergence can</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">be relevant.</span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><br style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">
<span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">></span><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">Regards,</span></div>
<div><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;"><br>
</span></div>
<div><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;"><br>
</span></div>
<div><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">Best</span></div>
<div><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">Xiao</span></div>
<div><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;"><br>
</span></div>
<div><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">PS: the original thread is below:</span></div>
<div><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;"><br>
</span></div>
<div><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;"><br>
</span></div>
<div><span style="font-family: 'Segoe UI', Helvetica, Arial, sans-serif;">---------</span></div>
<div>Dear PW users
<div><br>
</div>
<div>I'm doing calculations on Bi2Se3 system and get some problem with the magnetization of this system.</div>
<div>As Bi2Se3 is a topological insulator, I need large spin orbit coupling effect which means I need to do noncollinear calculation.</div>
<div><br>
</div>
<div>After adding O2 molecule on the surface, I did spin polarization calculation where the energy doesn't converge and the system goes into anti-ferromagnetic like shown below:</div>
<div><br>
</div>
<div>
<div><br>
</div>
<div>     total energy              =   -5045.36386241 Ry</div>
<div>     Harris-Foulkes estimate   =   -5045.36391863 Ry</div>
<div>     estimated scf accuracy    <       0.00001751 Ry</div>
<div><br>
</div>
<div>     total magnetization       =    -0.00     0.00     2.00 Bohr mag/cell</div>
<div>     absolute magnetization    =     3.42 Bohr mag/cell</div>
</div>
<div><br>
</div>
<div><br>
</div>
<div>If I continue for more steps, it will grows into very large anti-ferromagnetic like 20 Bohr mag/cell for absolute magnetization which is unphysical. The O2 I placed is far away from the surface and there shouldn't be any spin polarization for pristine
 surface in reality. Also the total energy doesn't change monotonically.</div>
<div><br>
</div>
<div><br>
</div>
<div>The input file is listed below:</div>
<div>This is a supercell system of Bi2Se3 with 2*2 in the hcp lattice and there are 15 layers of atom for the slab with vacuum larger than 20ans (O2 is at least 10ans away from the slab)</div>
<div><br>
</div>
<div>
<div> &system</div>
<div>   ibrav=4,</div>
<div>   celldm(1)=15.992,</div>
<div>   celldm(3)=6.555356882,</div>
<div>   nat=62,</div>
<div>   ntyp=3,</div>
<div>   ecutwfc=30.0,</div>
<div>   ecutrho=300.0,</div>
<div>   occupations='smearing',</div>
<div>   degauss=0.002,</div>
<div>   noncolin=.true.,</div>
<div>   lspinorb=.true.,</div>
<div>   starting_magnetization(1)=-0.001,</div>
<div>   starting_magnetization(2)=0.001,</div>
<div>   starting_magnetization(3)=0.5,</div>
<div>   london=.true.</div>
<div>   starting_spin_angle=.true.</div>
<div>   nosym=.true.</div>
<div> /</div>
<div> &electrons</div>
<div>  mixing_beta=0.2</div>
<div><br>
</div>
</div>
<div>
<div>ATOMIC_SPECIES</div>
<div> Bi 208.98 Bi.rel-pbe-dn-rrkjus.UPF</div>
<div> Se 78.96 Se.rel-pbe-n-rrkjus_psl.0.2.UPF</div>
<div> O 16.00 O.rel-pbe-n-rrkjus_psl.0.1.UPF</div>
<div>ATOMIC_POSITIONS {crystal}</div>
<div>O       0.582808125     0.518307602     0.030071968</div>
<div>O       0.438796581     0.511316952     0.033700923</div>
<div>Se      0.333363441     0.666726883     0.270506612</div>
<div>Se      0.333363312     0.166681597     0.270506668</div>
<div>Se      0.833409077     0.166681597     0.270506668</div>
<div>Se      0.833408961     0.666727129     0.270506668</div>
<div>Bi      4E-16   3E-16   0.298539365</div>
<div>Bi      8.34671E-08     0.500045262     0.298539398</div>
<div>Bi      0.500045295     -2.00018E-07    0.298539398</div>
<div>Bi      0.500045179     0.500045262     0.298539398</div>
<div>Se      0.666727117     0.333363441     0.332477455</div>
<div>Se      0.166681746     0.333363493     0.332477478</div>
<div>Se      0.166681629     0.833408578     0.332477478</div>
<div>Se      0.666726948     0.833408578     0.332477478</div>
<div>Bi      0.333363498     0.166681691     0.366247219</div>
<div>Bi      0.833408983     0.166681691     0.366247219</div>
<div>Bi      0.833408867     0.666726943     0.366247219</div>
<div>Bi      0.333363441     0.666726883     0.366247266</div>
<div>Se      3.44477E-08     0.500045237     0.394371017</div>
<div>Se      0.50004532      -1.51013E-07    0.394371017</div>
<div>Se      0.500045204     0.500045237     0.394371017</div>
<div>Se      5E-16   3E-16   0.394371148</div>
<div>Se      0.166681762     0.333363525     0.438001919</div>
<div>Se      0.166681646     0.833408563     0.438001919</div>
<div>Se      0.666726916     0.833408563     0.438001919</div>
<div>Se      0.666727117     0.333363441     0.438001924</div>
<div>Bi      0.333363644     0.166681764     0.466101291</div>
<div>Bi      0.83340891      0.166681764     0.466101291</div>
<div>Bi      0.833408794     0.666726797     0.466101291</div>
<div>Bi      0.333363441     0.666726883     0.466101294</div>
<div>Se      5E-16   4E-16   0.5</div>
<div>Se      -1.1658E-07     0.500045162     0.5</div>
<div>Se      0.500045395     5E-16   0.5</div>
<div>Se      0.500045279     0.500045162     0.5</div>
<div>Bi      0.666727117     0.333363441     0.533898706</div>
<div>Bi      0.166681764     0.333363527     0.533898709</div>
<div>Bi      0.166681648     0.83340856      0.533898709</div>
</div>
<div>
<div>Bi      0.666726914     0.83340856      0.533898709</div>
<div>Se      0.333363441     0.666726883     0.561998076</div>
<div>Se      0.333363642     0.166681762     0.561998081</div>
<div>Se      0.833408912     0.166681762     0.561998081</div>
<div>Se      0.833408796     0.666726799     0.561998081</div>
<div>Se      7E-16   5E-16   0.605628852</div>
<div>Se      -2.67539E-07    0.500045087     0.605628983</div>
<div>Se      0.50004547      1.51013E-07     0.605628983</div>
<div>Se      0.500045354     0.500045087     0.605628983</div>
<div>Bi      0.666727117     0.333363441     0.633752734</div>
<div>Bi      0.166681691     0.333363381     0.633752781</div>
<div>Bi      0.166681575     0.833408634     0.633752781</div>
<div>Bi      0.66672706      0.833408634     0.633752781</div>
<div>Se      0.33336361      0.166681746     0.667522522</div>
<div>Se      0.833408928     0.166681746     0.667522522</div>
<div>Se      0.833408812     0.666726831     0.667522522</div>
<div>Se      0.333363441     0.666726883     0.667522545</div>
<div>Bi      -3.16627E-07    0.500045062     0.701460602</div>
<div>Bi      0.500045495     2.00018E-07     0.701460602</div>
<div>Bi      0.500045379     0.500045062     0.701460602</div>
<div>Bi      7E-16   6E-16   0.701460635</div>
<div>Se      0.166681597     0.333363195     0.729493332</div>
<div>Se      0.166681481     0.833408728     0.729493332</div>
<div>Se      0.666727246     0.833408728     0.729493332</div>
<div>Se      0.666727117     0.333363441     0.729493388</div>
<div>K_POINTS {automatic}</div>
<div>3 3 1 0 0 0</div>
</div>
<div><br>
</div>
<div><br>
</div>
<div>I wonder has any meet this problem before and can give me some suggestion on it?</div>
<div><br>
</div>
<div>PS: I've tried increase degauss to 0.05Ryd and decrease mixing_beta to 0.05 which doesn't help</div>
<div>---------</div>
</div>
</div>
</body>
</html>