ตรรกะของผลการเพิ่มประสิทธิภาพรูปทรงเรขาคณิตที่เผยแพร่โดยไม่ตรวจสอบ phonons

Question

ฉันเห็นว่าในเอกสารหลายฉบับที่นำเสนอผลการเพิ่มประสิทธิภาพพวกเขาไม่ได้กล่าวถึง phonons และเกณฑ์การลู่เข้าของแรงคือ 0.01 eV / A คุณสามารถเผยแพร่ผลเช่นนั้นได้หรือไม่? และความอดทนนี้ไม่สูงเกินไปหรือ? สาเหตุที่ใช้ค่าความคลาดเคลื่อนนี้อาจเป็นเพราะผลกระทบที่ไม่สามารถวัดได้ของความคลาดเคลื่อนที่ลดลงต่อรูปทรงเรขาคณิตที่เป็นผลลัพธ์ ฉันยังเห็นว่าในเอกสารที่มีการนำเสนอ phonons มีการใช้ความคลาดเคลื่อนที่ต่ำกว่า เป็นอนุสัญญาในชุมชนหรือไม่?

Answer 1

การคำนวณ Phonon มักจะมีราคาแพงมากในการรัน ดังที่กล่าวไว้สำหรับโมเลกุลเฟสของแก๊สเป็นเรื่องปกติมากและคาดว่าจะมีการคำนวณความถี่เพื่อให้แน่ใจว่าโมเลกุลไม่ได้อยู่บนจุดอาน

โดยทั่วไปคุณสามารถเผยแพร่อะไรก็ได้หากผ่านการตรวจสอบจากเพื่อน การคำนวณแบบ Phonon เป็นสิ่งที่คุณควรทำหากคุณกลัวว่าคุณจะอยู่บนอานม้า แต่จากประสบการณ์ของฉันมันยากกว่ามากในการปรับให้เหมาะสมกับจุดอานจำนวนมาก ด้วยเหตุนี้ฉันจึงคาดว่าคนอื่น ๆ จะรู้สึกเช่นเดียวกันและมันก็ไม่ได้เกิดขึ้นทั่วไป หากคุณมีเวลาและกำลังในการคำนวณฉันไม่คิดว่าจะมีใครถามว่า "ทำไมต้องรำคาญ"

ควรสังเกตแม้ว่าจะมีการกล่าวถึงพลังงานเอนโทรปี / จุดศูนย์เมื่อใดก็ตามที่พวกเขามีแนวโน้มที่จะทำการคำนวณความถี่แม้ว่าจะไม่ได้อ้างถึงอย่างชัดเจนก็ตาม

Answer 2

โดยทั่วไปแล้วการเผยแพร่รูปทรงเรขาคณิตของระบบโดยไม่ทำการคำนวณแบบโฟตอนนั้นไม่เป็นธรรม นี่คือจุดที่คุณอาจลงเอยที่พื้นผิวพลังงานศักย์ขึ้นอยู่กับประเภทของการคำนวณที่คุณดำเนินการ:

1. การเพิ่มประสิทธิภาพทางเรขาคณิต ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพรูปทรงเรขาคณิตคุณอาจจบลงด้วยค่าต่ำสุดในพื้นที่หรือที่จุดอานของพื้นผิวพลังงานศักย์ คุณสามารถจบลงที่จุดอานได้หากคุณทำการเพิ่มประสิทธิภาพรูปทรงเรขาคณิตโดยบังคับใช้สมมาตรเริ่มต้นของระบบ (เป็นกลยุทธ์ที่ใช้กันทั่วไปมาก) เนื่องจากการบังคับใช้สมมาตรจะลดขนาดของพื้นผิวพลังงานศักย์ซึ่งอาจนำไปสู่การลบทิศทางสำคัญที่ต่ำกว่า พลังงานต่อไป ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพทางเรขาคณิตเพียงอย่างเดียวจะไม่มีทางแยกความแตกต่างระหว่างจุดอานหรือจุดต่ำสุดได้และนี่คือเหตุผลที่คุณต้องใช้ phonons
2. Phonons ด้วย phonons คุณกำลังคำนวณ Hessian เกี่ยวกับจุดที่หยุดนิ่งของพื้นผิวพลังงานศักย์ซึ่งคุณได้รับจากการเพิ่มประสิทธิภาพทางเรขาคณิต หากค่าลักษณะเฉพาะทั้งหมดของ Hessian เป็นค่าบวก (ซึ่งสอดคล้องกับความถี่ของ phonon จริงและค่าบวกซึ่งเป็นค่ารากที่สองของค่าลักษณะเฉพาะ) คุณจะรู้ว่าคุณมีค่าต่ำสุดในท้องถิ่น หากค่าลักษณะเฉพาะของ Hessian เป็นค่าลบ (ความถี่ของการออกเสียงในจินตภาพ) แสดงว่าคุณอยู่ที่จุดอาน จากนั้นคุณควรบิดเบือนโครงสร้างตาม phonon eigenvector ที่เกี่ยวข้องกับค่าลักษณะเฉพาะเชิงลบและคุณจะพบโครงสร้างพลังงานที่ต่ำกว่าโดยทำการเพิ่มประสิทธิภาพรูปทรงเรขาคณิตใหม่ การรวมการปรับแต่งรูปทรงเรขาคณิตและ phonons ด้วยวิธีนี้จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าคุณจะได้ผลตอบแทนน้อยที่สุด
3. การทำนายโครงสร้าง ด้วย phonons คุณสามารถมั่นใจได้ว่าคุณอยู่ในระดับต่ำสุดของพื้นผิวพลังงานศักย์ แต่มีวิธีการเพื่อให้มั่นใจว่าคุณจะอยู่ที่ไม่มีขั้นต่ำทั่วโลก ในความเป็นจริงไม่มีวิธีแก้ปัญหาทั่วไปในการระบุตำแหน่งของพื้นผิวพลังงานขั้นต่ำทั่วโลก อย่างไรก็ตามวิธีการคาดคะเนโครงสร้างแสดงให้เห็นว่าสามารถค้นหาได้ค่อนข้างดีดังนั้นขึ้นอยู่กับว่าข้อมูลของคุณเป็นที่รู้จักมากน้อยเพียงใดจึงควรทำการค้นหาโครงสร้าง

เมื่อพูดทั้งหมดนี้แล้วจะมีเหตุผลที่จะทำการเพิ่มประสิทธิภาพรูปทรงเรขาคณิตโดยไม่ต้องคำนวณแบบโฟตอนได้เมื่อใด ฉันจะบอกว่า: (i) หากวัสดุนั้นมีลักษณะเฉพาะในการทดลองและ (ii) คุณสมบัติที่คุณสนใจไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับโฟตอน (เช่นคุณสมบัติทางแสง); ฉันคิดว่าคนส่วนใหญ่จะคิดว่าเป็นเรื่องปกติที่จะคิดว่าโครงสร้างการทดลองเป็นการคาดเดาที่สมเหตุสมผลและทำการเพิ่มประสิทธิภาพรูปทรงเรขาคณิตเท่านั้นก่อนที่จะดำเนินการคำนวณเพิ่มเติมที่คุณสนใจจริงๆซึ่งไม่ได้เชื่อมต่อกับ phonons

สำหรับคำถามของคุณเกี่ยวกับความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขแนวทางควรอยู่เสมอว่าปริมาณที่คุณสนใจจะถูกรวมเข้ากับระดับที่กำหนด โฟนันส์ไม่มักจะต้องค่อนข้างเข้มงวดตัวเลขคลาดเคลื่อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งความอดทนพลังงานที่ต่ำกว่าสำหรับวงจรลู่ SCF เพราะกองกำลังไม่ได้แปรผัน