<div dir="ltr">Hello, <div><br></div><div>I'm trying to do a QM/MM simulation in CP2K of an iron(II) active site with a dioxygen binding</div><div>reaction, in which the </div><div>overall charge of the QM part is -1, and spin multiplicity is 5 or 7 depending</div><div>on the spin-state of iron(II).</div><div><br></div><div><br></div><div>I am struggling with this. I attach my input file, and would like to hear any experienced</div><div>user's comments on my setup. </div><div><br></div><div>My questions are:</div><div><br></div><div>(I) Which basis set and pseudopotential to use for Fe.</div><div>I've used the one that is recommended in the user forum</div><div>namely DZVP-MOLOPT-SR-GTH</div><div><br></div><div>(II) Do I need to define only the QM atom types, or both the</div><div>QM and MM? </div><div><br></div><div>(III) For the QM part, for the residues I've selected, I cut using the link-atom </div><div>method, cutting between the alpha and beta carbons, thus effectively </div><div>describing my backbone with MM and my side-chain as QM. How many link</div><div>atoms is customary to use? I have used 6. </div><div><br></div><div>(IV) Does the command <b>&QM_KIND H</b><b> MM_INDEX </b>mean we define explicitly all QM-treated </div><div>atom indices, and leave undefined all MM indices to be parsed in the pdb file?</div><div><br></div><div><br></div><div>(IV) Is the default ensemble NVT, and if so, is NPT possible in CP2K? </div><div><br></div><div><br></div><div><div><b><br></b></div><div><b>&FORCE_EVAL</b></div><div><b>  METHOD QMMM</b></div><div><b>  &DFT</b></div><div><b>    basis_set_file_name BASIS_SET</b></div><div><b>    potential_file_name POTENTIAL</b></div><div><b>    charge -1</b></div><div><b>    multiplicity 5</b></div><div><b>    uks</b></div><div><b>    &MGRID</b></div><div><b>      commensurate</b></div><div><b>      cutoff 280</b></div><div><b>    &INTERPOLATOR</b></div><div><b>      eps_r 1.0e-15</b></div><div><b>      eps_x 1.0e-15</b></div><div><b>      maxiter 100</b></div><div><b>    &END INTERPOLATOR</b></div><div><b>    &END MGRID</b></div><div><b>    &QS</b></div><div><b>    &END QS</b></div><div><b>    &SCF</b></div><div><b>       scf_guess atomic</b></div><div><b>       max_scf 30</b></div><div><b>       &OT</b></div><div><b>         preconditioner FULL_SINGLE_INVERSE</b></div><div><b>         minimizer DIIS</b></div><div><b>         n_diis 7</b></div><div><b>       &END</b></div><div><b>       &OUTER_SCF</b></div><div><b>         max_scf 5</b></div><div><b>         eps_scf 1.0E-6</b></div><div><b>       &END</b></div><div><b>       &PRINT</b></div><div><b>         &RESTART</b></div><div><b>            add_last NUMERIC</b></div><div><b>            backup_copies 0</b></div><div><b>         &END</b></div><div><b>         &RESTART_HISTORY OFF</b></div><div><b>         &END</b></div><div><b>       &END</b></div><div><b>    &END SCF</b></div><div><b>    &XC</b></div><div><b>      &XC_FUNCTIONAL blyp</b></div><div><b>      &END XC_FUNCTIONAL</b></div><div><b>    &END XC</b></div><div><b>  &END DFT</b></div><div><b>  &MM</b></div><div><b>    &FORCEFIELD</b></div><div><b>      parm_file_name par_all27_prot_lipid.inp</b></div><div><b>      parmtype CHM</b></div><div><b>      ei_scale14 1.0</b></div><div><b>      vdw_scale14 1.0</b></div><div><b>      &SPLINE</b></div><div><b>        emax_spline 1.0</b></div><div><b>        rcut_nb 12</b></div><div><b>      &END SPLINE</b></div><div><b>    &END FORCEFIELD</b></div><div><b>    &POISSON</b></div><div><b>      &EWALD</b></div><div><b>        ewald_type SPME</b></div><div><b>        alpha 0.44</b></div><div><b>        gmax 81</b></div><div><b>      &END EWALD</b></div><div><b>    &END POISSON</b></div><div><b>  &END MM</b></div><div><b><br></b></div><div><b><br></b></div><div><b>  &QMMM</b></div><div><b>    nocompatibility</b></div><div><b>    ecoupl GAUSS</b></div><div><b>    use_geep_lib 10</b></div><div><b>    nocenter0</b></div><div><b>    &WALLS</b></div><div><b>      type reflective</b></div><div><b>    &END WALLS</b></div><div><b>    &CELL</b></div><div><b>      abc 10 10 10</b></div><div><b>      periodic xyz</b></div><div><b>    &END CELL</b></div><div><b>    &INTERPOLATOR</b></div><div><b>      eps_r 1.0e-15</b></div><div><b>      eps_x 1.0e-15</b></div><div><b>      maxiter 100</b></div><div><b>    &END INTERPOLATOR</b></div><div><b>    &PERIODIC</b></div><div><b>      gmax 0.5</b></div><div><b>      &MULTIPOLE</b></div><div><b>        analytical_gterm</b></div><div><b>        ewald_precision 1.00000000E-06</b></div><div><b>        ngrids 50 50 50</b></div><div><b>        rcut 40</b></div><div><b>      &END MULTIPOLE</b></div><div><b>    &END PERIODIC</b></div><div><b>    &PRINT</b></div><div><b>      &PERIODIC_INFO</b></div><div><b>      &END PERIODIC_INFO</b></div><div><b>      &POTENTIAL</b></div><div><b>      &END POTENTIAL</b></div><div><b>    &END PRINT</b></div><div><b>    &LINK</b></div><div><b>      alpha 1.50</b></div><div><b>      link_type IMOMM</b></div><div><b>      MM_INDEX 1979</b></div><div><b>      QM_INDEX 1981</b></div><div><b>      QMMM_SCALE_FACTOR 0.0</b></div><div><b>      RADIUS 0.80</b></div><div><b>    &END LINK</b></div><div><b>    &LINK</b></div><div><b>      alpha 1.50</b></div><div><b>      link_type IMOMM</b></div><div><b>      MM_INDEX 2012</b></div><div><b>      QM_INDEX 2014</b></div><div><b>      QMMM_SCALE_FACTOR 0.0</b></div><div><b>      RADIUS 0.80</b></div><div><b>    &END LINK</b></div><div><b>    &LINK</b></div><div><b>      alpha 1.50</b></div><div><b>      link_type IMOMM</b></div><div><b>      MM_INDEX 2960</b></div><div><b>      QM_INDEX 2962</b></div><div><b>      QMMM_SCALE_FACTOR 0.0</b></div><div><b>      RADIUS 0.80</b></div><div><b>    &END LINK</b></div><div><b>    &LINK</b></div><div><b>      alpha 1.50</b></div><div><b>      link_type IMOMM</b></div><div><b>      MM_INDEX 3189</b></div><div><b>      QM_INDEX 3200</b></div><div><b>      QMMM_SCALE_FACTOR 0.0</b></div><div><b>      RADIUS 0.80</b></div><div><b>    &END LINK</b></div><div><b>    &LINK</b></div><div><b>      alpha 1.50</b></div><div><b>      link_type IMOMM</b></div><div><b>      MM_INDEX 3605</b></div><div><b>      QM_INDEX 3607</b></div><div><b>      QMMM_SCALE_FACTOR 0.0</b></div><div><b>      RADIUS 0.80</b></div><div><b>    &END LINK</b></div><div><b>    &LINK</b></div><div><b>      ALPHA 1.50</b></div><div><b>      LINK_TYPE IMOMM</b></div><div><b>      MM_INDEX 1918</b></div><div><b>      QM_INDEX 1920</b></div><div><b>      QMMM_SCALE_FACTOR 0.0</b></div><div><b>      RADIUS 0.80</b></div><div><b>    &END LINK</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND NH3</b></div><div><b>      RADIUS 0.71</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND HC</b></div><div><b>      RADIUS 0.32</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND CT1</b></div><div><b>      RADIUS 0.77</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND HB</b></div><div><b>      RADIUS 0.30</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND CT3</b></div><div><b>      RADIUS 0.78</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND HA</b></div><div><b>      RADIUS 0.32</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND C</b></div><div><b>      RADIUS 0.69</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND O</b></div><div><b>      RADIUS 0.52</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND NH1</b></div><div><b>      RADIUS 0.65</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND H</b></div><div><b>      RADIUS 0.34</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND OH1</b></div><div><b>      RADIUS 0.65</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND CT2</b></div><div><b>      RADIUS 0.78</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND SM</b></div><div><b>      RADIUS 1.02</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND CC</b></div><div><b>      RADIUS 0.73</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND OC</b></div><div><b>      RADIUS 0.56</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND NC2</b></div><div><b>      RADIUS 0.69</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND NH2</b></div><div><b>      RADIUS 0.66</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND CA</b></div><div><b>      RADIUS 0.70</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND HP</b></div><div><b>      RADIUS 0.37</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div></div><div><div><b>  &MM_KIND OG2D2</b></div><div><b>      RADIUS 0.77</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND CG205</b></div><div><b>      RADIUS 0.77</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND OG2D3</b></div><div><b>      RADIUS 0.77</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND CG321</b></div><div><b>      RADIUS 0.77</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &MM_KIND HGA2</b></div><div><b>      RADIUS 0.44</b></div><div><b>    &END MM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &QM_KIND H</b></div><div><b>      MM_INDEX  6 7 10 12 15 17 19 27 28 30 33 36 44 45 56 57 59 62 65 73 74 77 79 83 85 87 89 94 95 97 99 100 102 103 117 118 119 120 122 123</b></div><div><b>    &END QM_KIND</b></div><div><b>    &QM_KIND O</b></div><div><b>      MM_INDEX   14 47 48 91 105 108 109 111 115 116 121 124 125</b></div><div><b>    &END QM_KIND</b></div><div><b>    &QM_KIND C</b></div><div><b>      MM_INDEX  5 8 9 11 13 16 18 26 31 32 35 43 46 55 60 61 64 72 75 76 80 81 82 84 86 88 90 93 96 98 101 104 107 110 112 113 114</b></div><div><b>    &END QM_KIND</b></div><div><b>    &QM_KIND N</b></div><div><b>      MM_INDEX  29 34 58 63 78 92</b></div><div><b>    &END QM_KIND</b></div><div><b>    &QM_KIND Fe</b></div><div><b>      MM_INDEX 3781</b></div><div><b>    &END QM_KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b><br></b></div><div><b>  &END QMMM</b></div><div><b>  &SUBSYS</b></div><div><b>    &CELL</b></div><div><b>      abc 80 80 80</b></div><div><b>      periodic xyz</b></div><div><b>    &END CELL</b></div><div><b>    &KIND H</b></div><div><b>      BASIS_SET DZVP-GTH-BLYP</b></div><div><b>      POTENTIAL GTH-BLYP-q1</b></div><div><b>    &END KIND</b></div><div><b>    &KIND O</b></div><div><b>      BASIS_SET DZVP-GTH-BLYP</b></div><div><b>      POTENTIAL GTH-BLYP-q6</b></div><div><b>    &END KIND</b></div><div><b>    &KIND N</b></div><div><b>      BASIS_SET DZVP-GTH-BLYP</b></div><div><b>      POTENTIAL GTH-BLYP-q5</b></div><div><b>    &END KIND</b></div><div><b>    &KIND C</b></div><div><b>      BASIS_SET DZVP-GTH-BLYP</b></div><div><b>      POTENTIAL GTH-BLYP-q4</b></div><div><b>    &END KIND</b></div><div><b>    &KIND Fe</b></div><div><b>      BASIS_SET DZVP-MOLOPT-SR-GTH</b></div><div><b>      POTENTIAL DZVP-MOLOPT-SR-GTH</b></div><div><b>    &END KIND</b></div><div><b><br></b></div><div><b>    &TOPOLOGY</b></div><div><b>      COORD_FILE_NAME file.pdb</b></div><div><b>      COORDINATE pdb</b></div><div><b>      CONN_FILE_NAME ionized.psf</b></div><div><b>      CONN_FILE_FORMAT upsf</b></div><div><b>    &END TOPOLOGY</b></div><div><b>  &END SUBSYS</b></div><div><b>&END FORCE_EVAL</b></div><div><b>&GLOBAL</b></div><div><b>  PROJECT md-nvt</b></div><div><b>  RUN_TYPE md</b></div><div><b>  PRINT_LEVEL medium</b></div><div><b>&END GLOBAL</b></div><div><b>#&MOTION</b></div><div><b>#  &CONSTRAINT</b></div><div><b>#    &FIXED_ATOMS</b></div><div><b>#  list 2415     4645    4646    4647    4648    4649    4650</b></div><div><b>#4651    4652    4653    4654    4655    4656    4657    4658</b></div><div><b>#4659    4660    4661    4662    4663    4664    4665    4666</b></div><div><b>#4667    4668    4669    4670    4671    4672    4673    4674</b></div><div><b>#4675    4676    4677    4678    4679    4680    4681    4682</b></div><div><b>#4683    4684    4685    4686    4687    4688    4689    4690</b></div><div><b>#4691    4692    4693    4694    4695    4696    4697    4698</b></div><div><b>#4699    4700    4701    4702    4703    4704    4705    4706</b></div><div><b>#4707    4708    4709    4710    4711    4712    4713    4714</b></div><div><b>#4715    4716    4717    4718    4721    4722</b></div><div><b>#    &END FIXED_ATOMS</b></div><div><b>#  &END CONSTRAINT</b></div><div><b>  &PRINT</b></div><div><b>     &TRAJECTORY</b></div><div><b>       format dcd</b></div><div><b>     &END TRAJECTORY</b></div><div><b>  &END PRINT</b></div><div><b>  &MD</b></div><div><b>    ENSEMBLE NPT</b></div><div><b>    STEPS 2000</b></div><div><b>    TIMESTEP 0.5</b></div><div><b>    TEMPERATURE 298</b></div><div><b>    &THERMOSTAT</b></div><div><b>      &NOSE</b></div><div><b>      &END NOSE</b></div><div><b>    &END THERMOSTAT</b></div><div><b>  &END MD</b></div><div><b>&END MOTION</b></div></div><div><br></div><div><br></div><div><br></div><div><br></div><div><br></div><div><br></div><div><br></div><div>Regards</div><div><br></div></div>