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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » Vasp&MedeA » 仅比总能大小有必要用hse吗？
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卡开发发

专家顾问 (著名写手)

Ab Initio Amateur
引用回帖:
9楼: Originally posted by xusuyu98 at 2024-02-08 02:19:33
谢谢。如果我是为了算表面拼接的异质结模型初始架构的合理性调整位置算总能的话，pbe可以用吗？...

得看你的体系是什么体系，虽然一般体系PBE可以，但涉及到特定的元素或者特定的体系有可能需要DFT+U或者DFT-D/vdW-DF等，当然这些修正一个是不那么ab initio，一个是特定场景会出现短板，所以做之前方法的选取应该适当做测试和调研文献。
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11楼2024-02-08 14:39:24
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rlafite

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
10楼: Originally posted by 卡开发发 at 2024-02-07 18:35:16
也不好说，吸附能其实是一种结合能，如果对于晶体来说，牵扯到形成能的计算，其实PBE和HSE也会算出差别，甚至模量等信息也会有差别，这点可以参考HSE作者J Heyd的论文。结构方面可能会有一些差别，但可能从测试集来 ...

你忽视计算的目的是什么，你计算的基础又是什么。

所谓的结构优化，大都是基于降低能量，而你计算的方法大量又使用了近似。
如果计算和实验不符合，难道你对自己的计算还那么有信心吗？
[so lot of experimentalists suggest to Stay Away from Theorists]

所以我让楼主比较加与不加的差别
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12楼2024-02-09 00:12:03
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卡开发发

专家顾问 (著名写手)

Ab Initio Amateur
引用回帖:
12楼: Originally posted by rlafite at 2024-02-09 00:12:03
你忽视计算的目的是什么，你计算的基础又是什么。

所谓的结构优化，大都是基于降低能量，而你计算的方法大量又使用了近似。
如果计算和实验不符合，难道你对自己的计算还那么有信心吗？


所以我让楼主比较 ...

正因为用了近似，所以计算要和实验符合到100%那是不可能的，如果你对DFT的特性了解就知道很可能性质A算到误差以内（例如实验偏差的5%）可能性质B会误差开外甚至很多，所以这种信心没意义，看你想侧重的问题是什么，通过计算到底要解决什么问题（虽然更客观说很多人只是发paper）。所以我前面观点比较明确，即便HSE去算这个能量也未必合理（虽然多个测试表明大概率HSE的结果会可信一些，但也不能排除个别几个典型例外的体系），得看要解决的体系是什么何种物理效应主导（比如是否是强局域库伦体系等），综合选择一个性价比高的方案。

PBE优化HSE算单点一定合理吗？就以晶体为例，假定按照PBE的极值点和HSE的极值点做泰勒展开，局部的势能面姑且认为是二次型的，那么PBE的极小点一定对应HSE极小点吗？这样会有额外的误差吗？HSE的参数优化是在PBE算出来的结构上吗？PBE的结构就能确保和实验值有很好的对应吗？如果我们真的要做一个严谨的计算是否应该从这些角度去考虑问题。

其他，计算一定要完全吻合实验吗？还是应该在我们选择一个对该体系调研或选择一个普遍性的方法进行计算解决一个科学问题，或是解决不了科学问题但能够给予我们知道这些方法的缺陷然后再来迭代方法的发展？
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13楼2024-02-09 12:52:43
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wangyikeco

木虫 (正式写手)

newbie

【答案】应助回帖

刚入门计算的人大多迷信计算结果，对于灌水发文章的来说无可厚非。比如超导体方面的计算，若干年后这些文章就是垃圾。

而材料计算研究人员和程序开发人员更可望和搞实验的人合作，尤其凝聚态, 物理终究是实验科学
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14楼2024-02-10 01:10:25
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卡开发发

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Ab Initio Amateur
引用回帖:
14楼: Originally posted by wangyikeco at 2024-02-10 01:10:25
刚入门计算的人大多迷信计算结果，对于灌水发文章的来说无可厚非。比如超导体方面的计算，若干年后这些文章就是垃圾。

而材料计算研究人员和程序开发人员更可望和搞实验的人合作，尤其凝聚态, 物理终究是实验科学

1、实验和理论研究其实并不割裂，理论上的进步也会反过来促进测试手段的进展。同时这意味着，测试手段的进展会导致现在一些测试手段在未来也会被淘汰，对于计算手段也是一样，这都很正常。
2、上面没有提到的问题是实验本身就可能存在一些偏差，这种偏差可能来自于仪器自身，也可能是实验条件设计不周所导致，也可能是材料合成过程当中的问题，一味去凑这个结果本身就没有意义，需要不同手段相互佐证。
3、发paper等角度说，计算和程序开发人员可能会更愿意和实验人员合作，但也只是可能。由于第一性原理计算的特殊性，恰恰是可以写出体系的薛定谔方程而很难精确求解（虽然实际体系有超出薛定谔方程本身的东西），从做方法和算法的角度即便不依靠实验也有很多事情需要做，甚至可以完全是模型体系，本质上可能会更偏计算数学。
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15楼2024-02-10 08:23:29
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rlafite

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
15楼: Originally posted by 卡开发发 at 2024-02-09 12:23:29
1、实验和理论研究其实并不割裂，理论上的进步也会反过来促进测试手段的进展。同时这意味着，测试手段的进展会导致现在一些测试手段在未来也会被淘汰，对于计算手段也是一样，这都很正常。
2、上面没有提到的问题 ...

你根本就没有理解人家的意思。

计算不等于理论，虽然计算以理论为基础。
Dirac equation是理论，你搞的各种近似是计算

薛定谔方程本身就有缺陷，才有了后来的Dirac equation（也不完美）, Bogoliubov-de Gennes equation（也不完美）
单个方程是解决不了复杂的问题
如果你定位自己是搞理论的，不妨研究方程组（like Maxwell equestions）

方法和算法离开实际应用毫无意义，数学靠的逻辑和自恰（不关心有没有用）
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16楼2024-02-10 23:47:35
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卡开发发

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Ab Initio Amateur
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16楼: Originally posted by rlafite at 2024-02-10 23:47:35
你根本就没有理解人家的意思。

计算不等于理论，虽然计算以理论为基础。
Dirac equation是理论，你搞的各种近似是计算

薛定谔方程本身就有缺陷，才有了后来的Dirac equation（也不完美）, Bogoliubov-de Ge ...

先不要急。
1、密度泛函理论（DFT）、动态平均场理论（DMFT）等等这些明确标注THEORY的是理论吗？
2、既然不脱离实际，那么大部分的化学体系是否有必要上升到QED，Dirac甚至是Schrodinger方程乃至于BO近似之上？还是说目前典型体系其实通过Schrodinger方程做BO其实已经能抓住主要矛盾？
3、在2的基础上考虑方法和算法具体的复杂度之后，高精度的方法和算法来研究小型体系作为作为基础，发展其他方法参考其结果，其意义如何？那么为啥要做近似，我不知道你是否深入思考过，这个其实牵扯到很多学科，否则后续争论没有意义。

事实上，应该回到LZ的问题，我的观点应该比较明确，可以根据LZ的体系和要研究的性质调研DFT相关的测试集，选取一个能够平衡精度和效率的方案，而不是破罐子破摔。
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17楼2024-02-11 06:19:25
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rlafite

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
17楼: Originally posted by 卡开发发 at 2024-02-10 10:19:25
先不要急。
1、密度泛函理论（DFT）、动态平均场理论（DMFT）等等这些明确标注THEORY的是理论吗？
2、既然不脱离实际，那么大部分的化学体系是否有必要上升到QED，Dirac甚至是Schrodinger方程乃至于BO近似之上？ ...

先祝龙年吉祥！
楼主的问题早解决了。你是第一性原理方面的专家，所以和你辩论其他方面的。


Hot dog is a not a dog!
“密度泛函理论（DFT）、动态平均场理论（DMFT）等等这些明确标注THEORY”真的算不上是理论，确切说是方法和算法
就像是穷小子骗大姑娘说自己是百万富豪
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18楼2024-02-13 00:17:48
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卡开发发

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Ab Initio Amateur
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18楼: Originally posted by rlafite at 2024-02-13 00:17:48
先祝龙年吉祥！
楼主的问题早解决了。你是第一性原理方面的专家，所以和你辩论其他方面的。


Hot dog is a not a dog!
“密度泛函理论（DFT）、动态平均场理论（DMFT）等等这些明确标注THEORY”真的算不上是 ...

兄台新年同乐，龙年吉祥！

非常欢迎讨论，我认为你说的有一定的道理。我们也许可以这样展开，牵扯到物理层面如从Schrodinger方程到Dirac方程考虑了相对论这应该是理论，或是从Hamilton-Jacobi过渡到Schrodinger方程的量子化也算理论。但实际上如你所说Schrodinger和Dirac方程本身可能都没那么完美，也需要基于一些假设构造出来的（虽然建立在大量物理事实和逻辑上）。

再来聊求解手段，包括变分解微分方程，或是通过Green函数转换到积分方程，不同基函数的逼近方式这些可能确实不算理论，所以上面我所提到这些东西可能和计算数学以及高性能等关系非常密切。

（就这其实还是建立在BO近似上，其实还有更复杂的多体问题。）对于电子结构的问题非常特殊的点在于，严格一些的数值求解手段是存在的，比如完全组态作用展开（Full CI），但其计算复杂度根本没办法用于实际化学体系，实用角度说人们不得不被迫做近似模型或者探索其他求解手段，这种范式下两方面的特征应该会都有，没办法割裂。如果把这些复杂的多体效应类比于QED没包含的效应去构造方程或是模型，可能这也算是理论，其实非常难说得清楚。
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19楼2024-02-13 09:52:54
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