Hi all,<div><br></div><div>I am very new to DFT calculations, let alone CP2k, so some level of idiocy on my part should be expected.</div><div>As a simple test, I am trying to calculate the binding energy of a Ni atom in a bulk crystal. The relevant portion of the input shown below:</div><div><br></div><div>***</div><div><div><font face="courier new, monospace" size="2">&GLOBAL</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">  PROJECT Ni_inp_test</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">  RUN_TYPE ENERGY_FORCE</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">  PRINT_LEVEL LOW</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">&END GLOBAL</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">&FORCE_EVAL</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">  METHOD Quickstep</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">  &SUBSYS</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &KIND Ni</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      ELEMENT<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre">       </span>Ni</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      BASIS_SET DZV-GTH-PADE-q18</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      POTENTIAL GTH-PADE-q10</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &END KIND</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &CELL</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      A     1.765000    1.765000    0.000000</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      B     0.000000    1.765000    1.765000</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      C<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"> </span>    1.765000    0.000000    1.765000</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      PERIODIC<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre">  </span>XYZ</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &END CELL</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &COORD</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      Ni    0.000000000    0.000000000    0.000000000</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &END COORD</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">  &END SUBSYS</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">  &DFT</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    BASIS_SET_FILE_NAME  BASIS_SET</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    POTENTIAL_FILE_NAME  GTH_POTENTIALS</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &QS</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      EPS_DEFAULT 1.0E-10</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &END QS</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &MGRID</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      NGRIDS 4</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      CUTOFF 300</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      REL_CUTOFF 60</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &END MGRID</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &XC</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      &XC_FUNCTIONAL PADE</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      &END XC_FUNCTIONAL</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &END XC</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &SCF</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      SCF_GUESS ATOMIC</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      EPS_SCF 1.0E-7</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      MAX_SCF 300</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      ADDED_MOS 10</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      &DIAGONALIZATION  ON</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">        ALGORITHM STANDARD</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      &END DIAGONALIZATION</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      &MIXING  T</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">        METHOD BROYDEN_MIXING</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">        ALPHA 0.4</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">        NBROYDEN 8</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      &END MIXING</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      &SMEAR ON</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">        METHOD FERMI_DIRAC</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">        ELECTRONIC_TEMPERATURE [K] 300</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">      &END SMEAR</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &END SCF</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">  &END DFT</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">  &PRINT</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &FORCES ON</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">    &END FORCES</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">  &END PRINT</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">&END FORCE_EVAL</font></div></div><div><font face="courier new, monospace" size="2"><br></font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">***</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2"><br></font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">This yields a total energy of E1=-35.155 a.u. after convergence.</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2"><br></font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2">Then I decided to calculate the "vacuum" energy of an isolated atom, input below:</font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2"><br></font></div><div><font face="courier new, monospace" size="2"><div>&GLOBAL</div><div>  PROJECT Ni_inp_test</div><div>  RUN_TYPE ENERGY_FORCE</div><div>  PRINT_LEVEL LOW</div><div>&END GLOBAL</div><div>&FORCE_EVAL</div><div>  METHOD Quickstep</div><div>  &SUBSYS</div><div>    &KIND Ni</div><div>      ELEMENT<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre">   </span>Ni</div><div>      BASIS_SET DZV-GTH-PADE-q18</div><div>      POTENTIAL GTH-PADE-q10</div><div>    &END KIND</div><div>    &CELL</div><div>      A     30.00000    0.000000    0.000000</div><div>      B     0.000000    30.00000    0.000000</div><div>      C<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre">     </span>    0.000000    0.000000    30.00000</div><div>    &END CELL</div><div>    &COORD</div><div>      Ni    0.000000000    0.000000000    0.000000000</div><div>    &END COORD</div><div>  &END SUBSYS</div><div>  &DFT</div><div>    BASIS_SET_FILE_NAME  BASIS_SET</div><div>    POTENTIAL_FILE_NAME  GTH_POTENTIALS</div><div>    &QS</div><div>      EPS_DEFAULT 1.0E-10</div><div>    &END QS</div><div>    &MGRID</div><div>      NGRIDS 4</div><div>      CUTOFF 300</div><div>      REL_CUTOFF 60</div><div>    &END MGRID</div><div>    &XC</div><div>      &XC_FUNCTIONAL PADE</div><div>      &END XC_FUNCTIONAL</div><div>    &END XC</div><div>    &SCF</div><div>      SCF_GUESS ATOMIC</div><div>      EPS_SCF 1.0E-7</div><div>      MAX_SCF 300</div><div>      ADDED_MOS 10</div><div>      &DIAGONALIZATION  ON</div><div>        ALGORITHM STANDARD</div><div>      &END DIAGONALIZATION</div><div>      &MIXING  T</div><div>        METHOD BROYDEN_MIXING</div><div>        ALPHA 0.4</div><div>        NBROYDEN 8</div><div>      &END MIXING</div><div>      &SMEAR ON</div><div>        METHOD FERMI_DIRAC</div><div>        ELECTRONIC_TEMPERATURE [K] 300</div><div>      &END SMEAR</div><div>    &END SCF</div><div>  &END DFT</div><div>  &PRINT</div><div>    &FORCES ON</div><div>    &END FORCES</div><div>  &END PRINT</div><div>&END FORCE_EVAL</div><div><br></div><div>***</div><div><br></div><div>This also converges and yields a total energy E2=-34.555 a.u.</div><div><br></div><div><br></div><div>Hence, my questions:</div><div><br></div><div>1. Is this even the correct way of calculating what I want, including the energy calculations, XC functional, and basis?</div><div>2. Should the spin properties be explicitly set in the input? There are none now.</div><div>3. Am I setting up the FCC lattice correctly (first input file)? My translation vectors are set by the ABC values, but I have no idea whether this is right.</div><div>4. If the first simulation yields the total energy of the system and the FCC lattice implies 12 nearest neighbors, then removing the center would change the total energy by (E1-E2)/6, which isn't the experimental -4.4 eV. Am I completely off track here? :)</div><div><br></div><div>Thanks a lot!</div></font></div>