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<div class="WordSection1">
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri",sans-serif;color:#1F497D">Dear Lorenzo,<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri",sans-serif;color:#1F497D"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri",sans-serif;color:#1F497D">I have rather meant a simple structure and a small number of atoms of these compounds.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri",sans-serif;color:#1F497D"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri",sans-serif;color:#1F497D">Yes, I did try the occupations=’smearing’ option, before posting a question, but only for a supercell. Probably, I used too small degauss value. I also tried
 a larger number of k-points.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri",sans-serif;color:#1F497D"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri",sans-serif;color:#1F497D">Anyhow, when I switched to DFT+U, things became somewhat better.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri",sans-serif;color:#1F497D"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri",sans-serif;color:#1F497D">Best,<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri",sans-serif;color:#1F497D">Sergei Butorin<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri",sans-serif;color:#1F497D"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><b><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri",sans-serif">From:</span></b><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri",sans-serif"> users [mailto:users-bounces@lists.quantum-espresso.org]
<b>On Behalf Of </b>Lorenzo Paulatto<br>
<b>Sent:</b> Friday, 31 July 2020 16:39<br>
<b>To:</b> Quantum ESPRESSO users Forum <users@lists.quantum-espresso.org><br>
<b>Subject:</b> Re: [QE-users] No SCF convergence for simple actinide compounds<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<div>
<p class="MsoNormal">I wouldn't call an oxide of Plutonium "simple"... My guess is that it becomes metallic in simple DFT, try to treat it as such, by setting occupations="smearing"<o:p></o:p></p>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="margin-bottom:12.0pt">Cheers<o:p></o:p></p>
<div>
<p class="MsoNormal">-- <br>
Lorenzo Paulatto<o:p></o:p></p>
</div>
</div>
</div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal">On Thu, 30 Jul 2020, 18:44 Sergei Butorin, <<a href="mailto:sergei.butorin@physics.uu.se">sergei.butorin@physics.uu.se</a>> wrote:<o:p></o:p></p>
</div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-right:0cm">
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">I use QE 6.4.1 and have encountered a problem of pure or no-convergence in scf runs for simple actinide compounds. For example, for PuO2, I get quick convergence for a primitive
 cell but for a conventional unit cell the convergence to ‘poor’ conv_thr=1.1d-6 is reached only after 560 iterations with the same parameters and pseudos in the input file (see below):<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">&control<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  calculation = 'scf'<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  verbosity='high'<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  prefix = 'system'<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  pseudo_dir = '/My_input/PuO2/'<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  outdir = './Out'<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  wfcdir = 'undefined'<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  tstress = .false.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  tprnfor = .false.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">/<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">&system<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">    ibrav = 0<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  A =    5.39819<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">    nat   = 12<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">    ntyp  = 2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  noncolin = .false.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  lspinorb = .false.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  ecutwfc = 50<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  ecutrho = 400<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  occupations = 'fixed'<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  nspin  = 1<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">/<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">&electrons<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  conv_thr = 1.1d-6<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  mixing_beta = 0.3<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  electron_maxstep = 2000<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  startingwfc = 'atomic+random'<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  diagonalization = 'david'<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">/<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">&ions<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">/<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">ATOMIC_SPECIES<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Pu   239.0522      Pu.pbe-spfn-rrkjus_psl.1.0.0.UPF<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">O   15.9994        O.pbe-n-rrkjus_psl.1.0.0.UPF<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">CELL_PARAMETERS alat<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  1.000000000000000   0.000000000000000   0.000000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  0.000000000000000   1.000000000000000   0.000000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  0.000000000000000   0.000000000000000   1.000000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">ATOMIC_POSITIONS crystal<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Pu   0.000000000000000   0.000000000000000   0.000000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Pu   0.000000000000000   0.500000000000000   0.500000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Pu   0.500000000000000   0.000000000000000   0.500000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Pu   0.500000000000000   0.500000000000000   0.000000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> O   0.250000000000000   0.250000000000000   0.250000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> O   0.750000000000000   0.250000000000000   0.750000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> O   0.750000000000000   0.750000000000000   0.750000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> O   0.250000000000000   0.750000000000000   0.750000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> O   0.250000000000000   0.250000000000000   0.750000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> O   0.750000000000000   0.250000000000000   0.250000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> O   0.250000000000000   0.750000000000000   0.250000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> O   0.750000000000000   0.750000000000000   0.250000000000000
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">K_POINTS automatic<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">2  2  2  1  1  1
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Things I have tried to improve the situation but without success:<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">1. Significantly increasing ecutwfc and ecutrho values and keeping the 10-12 ratio for US pseudos.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">2. Using NC pseudos both from the sg15 collection and harder TM pseudos with smaller rc with appropriate ecutwfc and ecutrho values in my pw.x input.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">3. Smaller mixing-beta down to 0.1.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">4. Different mixing_mode (e.g. 'local-TF').<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">5. Different diagonalization ('cg').<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">No wonder that in case of a supercell, the convergence value goes only down to a few Ry at best. The occupations = 'smearing' option does not help either.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Similar problems I have encoutered for UO2, although I have not investigated that case in detail.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">My question is whether QE (pw.x) is generally so bad in handling the f-element systems or something is really wrong on my side.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Dr. Sergei Butorin<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Uppsala University<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Sweden<o:p></o:p></p>
</div>
<p class="MsoNormal"><br>
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<o:p></o:p></p>
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