<div dir="ltr"><div><div>Hi,<br><br></div>I am running pw.x simulations with a slab of quartz (Si-O2) plus one molecule of water (H2O). I am varying the distance between the quartz and the water and minimizing the energy to obtain the electron density. For some simulations, this runs perfectly fine. But for a range of distances, the simulation is not converging.<br><br></div><div>I am running version 5.2.1.<br><br></div><div>Here is an example input for a simulation that did not converge:<br>&control<br>    calculation='scf',<br>    wf_collect = .true. ,<br>    outdir = 'bulkQuartz' ,<br>    restart_mode = 'restart' ,<br>    pseudo_dir = 'pseudo' ,<br>    disk_io = 'low' ,<br>    verbosity = 'low' ,<br>    max_seconds = 100000 ,<br> /<br> &system<br>    ibrav = 4 ,<br>    celldm(1)=19.174,<br>    celldm(3)=11,<br>    nat = 99 ,<br>    ntyp = 3 ,<br>    ecutwfc = 40.0,<br>    ecutrho = 400.0,<br>    smearing='mp',<br>    occupations='smearing',<br>    degauss=0.03,<br> /<br> &electrons<br>    diagonalization='david',<br>    conv_thr = 1.d-9,<br>    mixing_mode = 'plain',<br>    mixing_beta = 0.3,<br> /<br> &ions<br> /<br>ATOMIC_SPECIES<br>Si   28.086 Si.pbe-n-rrkjus_psl.0.1.UPF<br>O    15.9994  O.pbe-n-rrkjus_psl.0.1.UPF<br>H     1.0008  H.pbe-rrkjus_psl.0.1.UPF<br>ATOMIC_POSITIONS crystal<br>Si       0.258687845   0.020629154   0.102019210<br>Si      -0.019888278   0.217277596   0.135661396<br>Si      -0.255311356  -0.249612076   0.118530505<br>O        0.216500358   0.131658292   0.109534141<br>O        0.105223826   0.186083494   0.128659197<br>O        0.264534959  -0.168589142   0.143893618<br>O       -0.226733650  -0.091440817   0.112415255<br>O       -0.094524332  -0.210925541   0.123877363<br>O        0.093345754  -0.085570018   0.095442520<br>Si       0.757637856   0.017698785   0.102996627<br>Si       0.499261195   0.247760755   0.133810675<br>Si       0.260502898  -0.231081580   0.118523575<br>O        0.715128665   0.136375843   0.108242265<br>O        0.614018644   0.199922131   0.127663208<br>O        0.377640707   0.099030305   0.140774042<br>O        0.292700056  -0.078156587   0.111965605<br>O        0.414396516  -0.210945055   0.124328613<br>O        0.577963780  -0.097510873   0.096335619<br>Si       0.246470371   0.510075455   0.102784084<br>Si      -0.008350761   0.743445657   0.133843274<br>Si      -0.243372898   0.263323249   0.118704908<br>O        0.222512928   0.641672436   0.108318043<br>O        0.110306465   0.704860221   0.126807033<br>O       -0.115606042   0.588684590   0.140894836<br>O       -0.207914965   0.421714663   0.112788923<br>O       -0.098241029   0.274413059   0.125535627<br>O        0.089954168   0.409350420   0.095091556<br>Si       0.228636707  -0.015515213   0.148652077<br>Si      -0.000570920   0.240108188   0.180788870<br>Si      -0.238830414  -0.233101222   0.164455135<br>O        0.188814156   0.105300171   0.155401485<br>O        0.129580597   0.211975161   0.174891343<br>O       -0.103849604   0.085600484   0.188142180<br>O       -0.197719806  -0.075671535   0.157544568<br>O       -0.081306989  -0.212395019   0.169818898<br>O        0.059546539  -0.110377315   0.142459206<br>Si       0.740429584   0.504294772   0.102333982<br>Si       0.498815103   0.741901797   0.134296099<br>Si       0.248787099   0.256703622   0.119466045<br>O        0.690620417   0.619909718   0.108736776<br>O        0.615675562   0.693188124   0.128587271<br>O        0.372773731   0.591011105   0.141039660<br>O        0.272376153   0.410198382   0.112966911<br>O        0.413019149   0.304455349   0.124924356<br>O        0.584007175   0.392416303   0.095402910<br>Si       0.758429580   0.021916104   0.148368885<br>Si       0.497195902   0.241475081   0.180701057<br>Si       0.256420844  -0.246383404   0.165486299<br>O        0.696874500   0.124690779   0.154915749<br>O        0.627049328   0.207421194   0.175351188<br>O        0.389596957   0.095713470   0.188773822<br>O        0.286106670  -0.081604242   0.160344849<br>O        0.420928926  -0.211470046   0.169927370<br>O        0.605226550  -0.102009143   0.141361730<br>Si       0.230900257   0.494107246   0.150078925<br>Si      -0.002502177   0.742290132   0.180741181<br>Si      -0.245952687   0.256039707   0.165008027<br>O        0.185533611   0.602815647   0.157314135<br>O        0.131608578   0.714161757   0.175650111<br>O       -0.109986238   0.584469784   0.187280614<br>O       -0.213559651   0.414224396   0.159154408<br>O       -0.089358513   0.275030823   0.170099821<br>O        0.075256561   0.370294522   0.143692679<br>Si       0.739384104   0.504889521   0.149819448<br>Si       0.501511397   0.743531243   0.180792889<br>Si       0.252716537   0.245693266   0.164465906<br>O        0.692669670   0.623114374   0.155320753<br>O        0.632713148   0.718738485   0.174634131<br>O        0.390256052   0.587279847   0.187506439<br>O        0.287331354   0.401942568   0.158203482<br>O        0.413978743   0.277476084   0.169723547<br>O        0.591741413   0.389802030   0.142457721<br>O        0.075025371   0.394019373   0.189188206<br>O        0.585313746   0.402337676   0.188308620<br>O        0.586281012   0.898771216   0.188916607<br>O        0.079369486   0.894756829   0.189163605<br>H        0.279938155   0.524595442   0.186664674<br>H        0.554383154   0.470114112   0.184420140<br>H        0.559654896   0.970318831   0.185076636<br>H        0.054346688   0.968508631   0.185624074<br>H        0.048603107   0.467541718   0.185794537<br>H       -0.222446062   0.525660848   0.186700053<br>H        0.277389445   0.032971149   0.187895233<br>H       -0.214394328   0.027904448   0.187751258<br>O        0.412416352   0.098886746   0.094609920<br>O        0.902446164   0.097353509   0.094335582<br>O        0.893185184   0.601781350   0.094504311<br>O        0.414681469   0.606997644   0.095511698<br>H        0.486522220   0.570599213   0.098078251<br>H        0.523150719   0.275802926   0.095532467<br>H        1.020421053   0.445893853   0.097845531<br>H        1.027748221  -0.046877912   0.098118747<br>H        0.513764581  -0.217924054   0.096610529<br>H        0.509415048  -0.057382202   0.098654295<br>H       -0.039562544  -0.290584834   0.096265488<br>H       -0.030986477   0.209885972   0.095356879<br>H        0.003452399   0.090676042   0.305               # Does not converge from 0.305 to 0.355. <br>H        0.090676042   0.003452399   0.305               #
Everything else I tried (0.205 to 0.280 and also 0.455) converged.

<br>O        0.105871559   0.105871559   0.305<br>K_POINTS automatic<br>1 1 1 1 1 1<br><br>- - - - - <br><br></div><div>And the output of the last few steps before max_cpu time is reached:<br></div><div>     iteration #149     ecut=    40.00 Ry     beta=0.30<br>     Davidson diagonalization with overlap<br>     ethr =  8.11E-07,  avg # of iterations =  1.0<br><br>     negative rho (up, down):  8.983E-03 0.000E+00<br><br>     total cpu time spent up to now is    96700.7 secs<br><br>     total energy              =   -2222.09469556 Ry<br>     Harris-Foulkes estimate   =   -2222.09477676 Ry<br>     estimated scf accuracy    <       0.00452085 Ry<br><br>     iteration #150     ecut=    40.00 Ry     beta=0.30<br>     Davidson diagonalization with overlap<br>     ethr =  8.11E-07,  avg # of iterations =  1.0<br><br>     negative rho (up, down):  8.982E-03 0.000E+00<br><br>     total cpu time spent up to now is    97153.1 secs<br><br>     total energy              =   -2222.09453313 Ry<br>     Harris-Foulkes estimate   =   -2222.09469588 Ry<br>     estimated scf accuracy    <       0.00440438 Ry<br><br>     iteration #151     ecut=    40.00 Ry     beta=0.30<br>     Davidson diagonalization with overlap<br>     ethr =  8.11E-07,  avg # of iterations =  1.0<br><br>     negative rho (up, down):  8.992E-03 0.000E+00<br><br>     total cpu time spent up to now is    97606.0 secs<br><br>     total energy              =   -2222.09363527 Ry<br>     Harris-Foulkes estimate   =   -2222.09453414 Ry<br>     estimated scf accuracy    <       0.00423049 Ry<br><br>     iteration #152     ecut=    40.00 Ry     beta=0.30<br>     Davidson diagonalization with overlap<br><br>     Maximum CPU time exceeded<br><br> - - - - -<br><br></div><div>Best Regards,<br><br></div><div>Dan Gil<br></div><div>PhD Student <br></div><div>Department of Chemical and Biomolecular Engineering<br>Case Western Reserve University<br></div><div><br></div></div>