<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
  <head>

    <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=ISO-8859-15">
  </head>
  <body bgcolor="#ffffff" text="#000000">
    Dear all,
    <br>
    I am trying to simulate with CP2K-Quickstep a magnetic surface, in
    particular
    <br>
    a slab of 4 layers of Ni(111).
    <br>
    I have not manage to converge the system. Here are my
    considerations:
    <br>
    <br>
    -) the two dimensional cell is not large (5x5), and I tried
    hexagonal and rectangular
    <br>
    two-dimensiional cells. Since no k-points are considered in CP2K, I
    know that
    <br>
    this cell is rather small, and in order to have converged properties
    one should
    <br>
    use a larger one.
    <br>
    -) I used the mixing/diagonalization options suggested for metallic
    surfaces
    <br>
    (recent message from Marcella Iannuzzi on the 4th October).
    <br>
    -) I tried to vary the ALPHA,BETA,NBROYDEN parameters. I also tried
    to use
    <br>
    direct mixing+DIIS scheme. Things did not change much.
    <br>
    -) I managed to converge the system only with OT scheme, but
    although I converge
    <br>
    the system up to 10<sup class="moz-txt-sup">-7</sup>, the results
    does not seem to me converged to the ground state,
    <br>
    since the magnetic moments of different atoms in the same layer are
    not the same,
    <br>
    while they should be due to symmetric reasons.
    <br>
    <br>
    I made a step back and converged an isolated Ni(111) monolayer, and
    in that
    <br>
    case managed to converge with OT but also with standard
    diagonalization+broyden
    <br>
    mixing, and with the latter scheme I was able to reach always a
    converged system
    <br>
    in terms of equal magnetic moments for all the atoms.
    <br>
    <br>
    I both case (ML and 4 layers slab) I set a multiplicity which is
    reasonable
    <br>
    considering the total moment in the cell that the system should
    acquire
    <br>
    (in case of the ML, I varied also the multiplicity and found the one
    giving the
    <br>
    ground state, while for the 4 layers slab I set it to a reasonable
    value,
    <br>
    could easily be it is not the ground state one).
    <br>
    <br>
    My questions are:
    <br>
    <br>
    1) Are there chances that increasing the two-dimensional cell
    dimensions,
    <br>
    convergence will be reached also for the slab?
    <br>
    Before trying I would like to have an opinion on that; in other
    words, could the dimension
    <br>
    of the two-dimensional cell be the responsible of the missing
    convergence with
    <br>
    diagonalization+broyden techniques?
    <br>
    <br>
    2) Have anybody ever managed to converged a magnetic surface with
    this code?
    <br>
    <br>
    Here is a typical input file I used:
    <br>
    <br>
    &GLOBAL
    <br>
    ï¿œ PROJECTï¿œ ./working
    <br>
    ï¿œ RUN_TYPE ENERGY_FORCE
    <br>
    ï¿œ PRINT_LEVEL MEDIUM
    <br>
    &END GLOBAL
    <br>
    &FORCE_EVAL
    <br>
    ï¿œ METHOD Quickstep
    <br>
    &DFT
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œ BASIS_SET_FILE_NAMEï¿œ ./BASIS_MOLOPT
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œ POTENTIAL_FILE_NAMEï¿œ ./GTH_POTENTIALS
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œ RESTART_FILE_NAME ./working-RESTART.wfn
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œ LSD T
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œ MULTIPLICITY 71
    <br>
    &MGRID
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ CUTOFF 500
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ NGRIDS 5
    <br>
    &END MGRID
    <br>
    &QS
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ EXTRAPOLATION PS
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ EXTRAPOLATION_ORDER 3
    <br>
    &END QS
    <br>
    &SCF
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ SCF_GUESS restart
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ EPS_SCF 1.0E-7
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ MAX_SCF 500
    <br>
    &OUTER_SCF ON
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ MAX_SCF 20
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ EPS_SCFï¿œ 1.0E-7
    <br>
    &END OUTER_SCF
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ ADDED_MOS 1000
    <br>
    &SMEAR ON
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ METHOD FERMI_DIRAC
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ ELECTRONIC_TEMPERATURE [K] 300
    <br>
    &END SMEAR
    <br>
    &DIAGONALIZATION ON
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ ALGORITHM STANDARD
    <br>
    &END DIAGONALIZATION
    <br>
    &MIXING ON
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ METHOD BROYDEN_MIXING
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ ALPHAᅵᅵ 0.05
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ BETAᅵᅵᅵ 1.5
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ NBROYDENï¿œ 8
    <br>
    &END MIXING
    <br>
    &END SCF
    <br>
    &XC
    <br>
    &VDW_POTENTIAL
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ POTENTIAL_TYPE PAIR_POTENTIAL
    <br>
    &PAIR_POTENTIAL
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ REFERENCE_FUNCTIONAL PBE
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ TYPE DFTD3
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ PARAMETER_FILE_NAME ./dftd3.dat
    <br>
    &END PAIR_POTENTIAL
    <br>
    &END VDW_POTENTIAL
    <br>
    &XC_FUNCTIONAL
    <br>
    &PBE
    <br>
    &END PBE
    <br>
    &END XC_FUNCTIONAL
    <br>
    &XC_GRID
    <br>
    &END XC_GRID
    <br>
    &END XC
    <br>
    &END DFT
    <br>
    &SUBSYS
    <br>
    &CELL
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ PERIODIC XY
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ ABC 12.45416482 12.45416482 40
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ ANGLES 90 90 120
    <br>
    &END CELL
    <br>
    &COORD
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -1.245416ᅵᅵᅵᅵ 2.157125ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -2.490833ᅵᅵᅵᅵ 4.314249ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 2.490833ᅵᅵᅵ -4.314249ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 1.245416ᅵᅵᅵ -2.157125ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 2.490833ᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 1.245416ᅵᅵᅵᅵ 2.157125ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵᅵ 4.314249ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 4.981666ᅵᅵᅵ -4.314249ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 3.736249ᅵᅵᅵ -2.157125ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 4.981666ᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 3.736249ᅵᅵᅵᅵ 2.157125ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 2.490833ᅵᅵᅵᅵ 4.314249ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 7.472499ᅵᅵᅵ -4.314249ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 6.227082ᅵᅵᅵ -2.157125ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -4.981666ᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -6.227082ᅵᅵᅵᅵ 2.157125ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -7.472499ᅵᅵᅵᅵ 4.314249ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -2.490833ᅵᅵᅵ -4.314249ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -3.736249ᅵᅵᅵ -2.157125ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -2.490833ᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -3.736249ᅵᅵᅵᅵ 2.157125ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -4.981666ᅵᅵᅵᅵ 4.314249ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵ -4.314249ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -1.245416ᅵᅵᅵ -2.157125ᅵᅵᅵᅵ 7.797460
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵᅵ 1.438083ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -1.245416ᅵᅵᅵᅵ 3.595208ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 3.736250ᅵᅵᅵ -5.033291ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 2.490833ᅵᅵᅵ -2.876166ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 1.245417ᅵᅵᅵ -0.719042ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 2.490833ᅵᅵᅵᅵ 1.438083ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 1.245417ᅵᅵᅵᅵ 3.595208ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 6.227082ᅵᅵᅵ -5.033291ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 4.981666ᅵᅵᅵ -2.876166ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 3.736250ᅵᅵᅵ -0.719042ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 4.981666ᅵᅵᅵᅵ 1.438083ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 3.736250ᅵᅵᅵᅵ 3.595208ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 8.717915ᅵᅵᅵ -5.033291ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 7.472499ᅵᅵᅵ -2.876166ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 6.227082ᅵᅵᅵ -0.719042ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -4.981666ᅵᅵᅵᅵ 1.438083ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -6.227082ᅵᅵᅵᅵ 3.595208ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -1.245416ᅵᅵᅵ -5.033291ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -2.490833ᅵᅵᅵ -2.876166ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -3.736249ᅵᅵᅵ -0.719042ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -2.490833ᅵᅵᅵᅵ 1.438083ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -3.736249ᅵᅵᅵᅵ 3.595208ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 1.245417ᅵᅵᅵ -5.033291ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵ -2.876166ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -1.245416ᅵᅵᅵ -0.719042ᅵᅵᅵᅵ 9.831216
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 1.245416ᅵᅵᅵᅵ 0.719042ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -0.000000ᅵᅵᅵᅵ 2.876166ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -1.245417ᅵᅵᅵᅵ 5.033291ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 3.736249ᅵᅵᅵ -3.595208ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 2.490833ᅵᅵᅵ -1.438083ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 3.736249ᅵᅵᅵᅵ 0.719042ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 2.490833ᅵᅵᅵᅵ 2.876166ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 1.245416ᅵᅵᅵᅵ 5.033291ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 6.227082ᅵᅵᅵ -3.595208ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 4.981666ᅵᅵᅵ -1.438083ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -6.227082ᅵᅵᅵᅵ 0.719042ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -7.472499ᅵᅵᅵᅵ 2.876166ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -8.717915ᅵᅵᅵᅵ 5.033291ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -3.736250ᅵᅵᅵ -3.595208ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -4.981666ᅵᅵᅵ -1.438083ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -3.736250ᅵᅵᅵᅵ 0.719042ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -4.981666ᅵᅵᅵᅵ 2.876166ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -6.227082ᅵᅵᅵᅵ 5.033291ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -1.245417ᅵᅵᅵ -3.595208ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -2.490833ᅵᅵᅵ -1.438083ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -1.245417ᅵᅵᅵᅵ 0.719042ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -2.490833ᅵᅵᅵᅵ 2.876166ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -3.736250ᅵᅵᅵᅵ 5.033291ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 1.245416ᅵᅵᅵ -3.595208ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -0.000000ᅵᅵᅵ -1.438083ᅵᅵᅵ 11.864973
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -1.245416ᅵᅵᅵᅵ 2.157125ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -2.490833ᅵᅵᅵᅵ 4.314249ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 2.490833ᅵᅵᅵ -4.314249ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 1.245416ᅵᅵᅵ -2.157125ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 2.490833ᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 1.245416ᅵᅵᅵᅵ 2.157125ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵᅵ 4.314249ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 4.981666ᅵᅵᅵ -4.314249ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 3.736249ᅵᅵᅵ -2.157125ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 4.981666ᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 3.736249ᅵᅵᅵᅵ 2.157125ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 2.490833ᅵᅵᅵᅵ 4.314249ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 7.472499ᅵᅵᅵ -4.314249ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 6.227082ᅵᅵᅵ -2.157125ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -4.981666ᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -6.227082ᅵᅵᅵᅵ 2.157125ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -7.472499ᅵᅵᅵᅵ 4.314249ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -2.490833ᅵᅵᅵ -4.314249ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -3.736249ᅵᅵᅵ -2.157125ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -2.490833ᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -3.736249ᅵᅵᅵᅵ 2.157125ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -4.981666ᅵᅵᅵᅵ 4.314249ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵᅵ 0.000000ᅵᅵᅵ -4.314249ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    Niᅵᅵᅵ -1.245416ᅵᅵᅵ -2.157125ᅵᅵᅵ 13.898730
    <br>
    &END COORD
    <br>
    &KIND Ni
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ POTENTIAL GTH-PBE-q18
    <br>
    ï¿œï¿œï¿œï¿œï¿œ BASIS_SET DZVP-MOLOPT-SR-GTH
    <br>
    &END KIND
    <br>
    &END SUBSYS
    <br>
    &END FORCE_EVAL
    <br>
    <br>
    <br>
    <br>
    <br>
    <br>
    <br>
  </body>
</html>