<div dir="ltr">Hi Matthias,<br><br>yest I did but it does not converge, for instance this is what I get when using Davidson diagonalization (defaults parameters for &MIXING):<br><br>  Step     Update method      Time    Convergence         Total energy    Change<br>  ------------------------------------------------------------------------------<br>     1 P_Mix/Dav.  0.40E+00    8.1     0.00309369     -2483.1531852407 -2.48E+03<br>     2 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.5     0.15334223     -2483.1531847710  4.70E-07<br>     3 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.14839060     -2483.1496260655  3.56E-03<br>     4 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.06204907     -2483.1516643558 -2.04E-03<br>     5 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.72149356     -2483.1519086893 -2.44E-04<br>     6 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.44697821     -2483.0750573108  7.69E-02<br>     7 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.21458187     -2483.1176203039 -4.26E-02<br>     8 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.09370387     -2483.1338242392 -1.62E-02<br>     9 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     1.08948074     -2483.1415463487 -7.72E-03<br>    10 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.67563179     -2482.9378947719  2.04E-01<br>    11 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.32819448     -2483.0539735944 -1.16E-01<br>    12 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.15275080     -2483.0996929120 -4.57E-02<br>    13 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     1.06118539     -2483.1220162257 -2.23E-02<br>    14 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.77108692     -2482.9213332983  2.01E-01<br>    15 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.32374229     -2483.0459012328 -1.25E-01<br>    16 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.16259590     -2483.0951505330 -4.92E-02<br>    17 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.3     0.10138969     -2483.1193594430 -2.42E-02<br>    18 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.06424836     -2483.1326526033 -1.33E-02<br>    19 P_Mix/Dav.  0.40E+00    2.4     0.03960077     -2483.1403233567 -7.67E-03<br>...<br><br>Similar behavior happens with the other diagonalization flavors, I am playing around with the mixing parameters but no success so far.<br><br>In passing there is a curious thing I observed with OT: the wfn is converged and the eigenvalues are printed in the PDOS but they are not printed correctly together with the MO coefficients (I request eigenvalues, eigenvectors and occupations), instead I get:<br><br> MO EIGENVALUES, MO OCCUPATION NUMBERS, AND SPHERICAL MO EIGENVECTORS<br><br>                              1            2            3            4<br>                           0.000000     0.000000     0.000000     0.000000<br><br>                           2.000000     2.000000     2.000000     2.000000<br><br>     1     1  H  1s        0.041699    -0.021600     0.017105     0.034420<br>     2     1  H  2s       -0.001594     0.001644    -0.000409    -0.000568<br>     3     1  H  3s       -0.011532     0.007340    -0.005061    -0.008943<br>     4     1  H  4s       -0.005753     0.006757    -0.005764    -0.009668<br>...<br><br>For what it is worth, I am using version 5.1 (svn 18091) and the relevant parts of the electronic structure are these (for the diagonalization I just turn &OT F and uncomment the relevant parts; also I tried with and without ADDED_MOS/NLUMO etc etc...)<br><br>&FORCE_EVAL<br>  METHOD QS<br>  &DFT<br>    CHARGE 1<br>    BASIS_SET_FILE_NAME ./GTH_BASIS_SETS<br>    POTENTIAL_FILE_NAME ./GTH_POTENTIALS<br>    &PRINT<br>      &MULLIKEN ON<br>        &EACH<br>            JUST_ENERGY 1<br>        &END EACH<br>      &END<br>      &HIRSHFELD<br>        &EACH<br>            JUST_ENERGY 1<br>        &END EACH<br>      &END<br>      &MO_CUBES<br>          WRITE_CUBE F<br>!          NLUMO 576<br>      &END<br>      &MO ON<br>        &EACH<br>          JUST_ENERGY 1<br>          QS_SCF 0<br>        &END<br>!        MO_INDEX_RANGE 1 1152<br>        EIGENVALUES<br>        EIGENVECTORS<br>        OCCUPATION_NUMBERS<br>      &END<br>      &PDOS<br>        &EACH<br>          JUST_ENERGY 1<br>        &END<br>        APPEND<br>!        NLUMO 576<br>      &END<br>!      &AO_MATRICES ON<br>!        OVERLAP T<br>!      &END<br>    &END<br><br>    &MGRID<br>      REL_CUTOFF 70.0<br>      NGRIDS     5<br>      CUTOFF  700.0<br>    &END MGRID<br>    &QS<br>      METHOD GPW<br>      EPS_DEFAULT 1.0E-10<br>      MAP_CONSISTENT<br>    &END QS<br>    &SCF<br>      &PRINT<br>        &RESTART<br>           BACKUP_COPIES 1<br>        &END RESTART<br>      &END PRINT<br>      SCF_GUESS  RESTART<br>!     ADDED_MOS 576 <br>      MAX_SCF 20<br>      EPS_SCF 2.0E-7<br> !     EPS_LUMO 2.0E-7<br> !     MAX_ITER_LUMO 10000<br>      &OUTER_SCF<br>        EPS_SCF 2.0E-7<br>        MAX_SCF 300<br>      &END OUTER_SCF<br>!      &MIXING<br>!        ALPHA 0.01<br>!      &END<br>!      &DIAGONALIZATION<br>!        ALGORITHM  DAVIDSON<br>!      &END<br>      &OT T<br>        MINIMIZER DIIS<br>        PRECONDITIONER FULL_KINETIC  !  FULL_ALL<br>        SAFE_DIIS  T<br>      &END OT<br>    &END SCF<br>    &XC<br>      &XC_FUNCTIONAL PBE<br>      &END XC_FUNCTIONAL<br>      DENSITY_CUTOFF     1.0000000000000000E-10<br>      GRADIENT_CUTOFF     1.0000000000000000E-10<br>      TAU_CUTOFF     1.0000000000000000E-10<br>      &XC_GRID<br>        XC_SMOOTH_RHO NN50<br>        XC_DERIV NN50_SMOOTH<br>      &END XC_GRID<br>    &END XC<br>    &POISSON<br>      PERIODIC XYZ<br>    &END POISSON<br>  &END DFT<br>  &SUBSYS<br>    &CELL<br>      ABC 1.5200509080292399E+01  3.3000000000000E+01  1.3178605533387005E+01<br>      PERIODIC XYZ<br>    &END CELL<br>    &TOPOLOGY<br>      COORD_FILE_NAME ./mystruc.xyz<br>      COORDINATE XYZ<br>    &END TOPOLOGY<br>    &KIND O<br>      BASIS_SET QZV3P-GTH-q6<br>      POTENTIAL GTH-PBE-q6<br>    &END KIND<br>    &KIND H<br>      BASIS_SET QZV3P-GTH-q1<br>      POTENTIAL GTH-PBE-q1<br>    &END KIND<br>    &END<br>  &END SUBSYS<br>  &PRINT<br>    &TOTAL_NUMBERS  ON<br>    &END TOTAL_NUMBERS<br>  &END<br>&END FORCE_EVAL<br><br><br>Thanks again and best<br><br>Daniel<br><br><br><br><br>El jueves, 10 de mayo de 2018, 14:23:28 (UTC+2), Matthias Krack  escribió:<blockquote class="gmail_quote" style="margin: 0;margin-left: 0.8ex;border-left: 1px #ccc solid;padding-left: 1ex;">





<div link="blue" vlink="purple" lang="EN-GB">
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1f497d">Dear Daniel</span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1f497d"> </span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1f497d">Did you try to restart with DIAGONALISATION and ADDED_MOS using a wavefunction restart file from a well-converged OT run?</span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1f497d"> </span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1f497d">Best regards</span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1f497d"> </span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1f497d">Matthias</span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1f497d"> </span></p>
<p class="MsoNormal"><b><span style="font-size:10.0pt;font-family:"Tahoma","sans-serif"" lang="EN-US">From:</span></b><span style="font-size:10.0pt;font-family:"Tahoma","sans-serif"" lang="EN-US"> <a href="javascript:" target="_blank" gdf-obfuscated-mailto="7e_dXwboBwAJ" rel="nofollow" onmousedown="this.href='javascript:';return true;" onclick="this.href='javascript:';return true;">cp...@googlegroups.com</a> [mailto:<a href="javascript:" target="_blank" gdf-obfuscated-mailto="7e_dXwboBwAJ" rel="nofollow" onmousedown="this.href='javascript:';return true;" onclick="this.href='javascript:';return true;">cp...@googlegroups.com</a>]
<b>On Behalf Of </b>Dan_M<br>
<b>Sent:</b> 10 May 2018 13:46<br>
<b>To:</b> cp2k<br>
<b>Subject:</b> [CP2K:10298] Re: MO coefficients not normalized?</span></p>
<p class="MsoNormal"> </p>
<div>
<p class="MsoNormal"><br>
Thanks a lot Matt for your very fast answer. I was so concerned with technical issues that I forgot about the basics.<br>
<br>
Actually maybe you or some other expert can help me out with the actual issue I am having. The situation is this:<br>
<br>
I want to get the MOs (eigenvalues and eigenvectors) for both the occupied and unoccupied states in a somewhat involved system (~100-200 waters plus one proton, i.e. total charge +1, geometry let's say far from any local minima). For this I tried two routes:<br>
<br>
1) converge the wfn with OT and request NLUMO to be computed after convergence. With this I find two problems:<br>
  - The calculation of the LUMOs does not converge (I get "WARNING : did not converge in ot_eigensolver" even if I increase MAX_ITER_LUMO to 1000 which I think should be enough). I note that I could get it converged for EPS_LUMO 1.0E-4 but I tried with a much
 tighter convergence (2.0E-07 as with the occupied states) since what I get otherwise is the energy of the LUMO below that of the HOMO. I am aware of this happening often when the system is metallic and OT is not well suited but I think it should not happen
 in a protonated water system (I would expect finding the LUMO as a lone state somewhere in the middle of the band gap, but not this).<br>
  - Even when it converges (which I managed to do in toy systems but not on my system of interest), this only works for getting the eigenvalues which can be done either requesting the NLUMO in the &PDOS or in the &MO_CUBES sections, but not the eigenvectors
 even if I try to do the trick of asking for MO_INDEX_RANGE 1 [nhomo+nlumo] in the &MO section.<br>
<br>
2) converge the wfn with diagonalization in any flavor (standard, davidson, lanczos or filter_matrix) requesting ADDED_MOS. Here the problem is that the diagonalization is a complete pain and I am struggling a lot to get it converged, which I did not manage
 yet. I am trying to do the usual tricks (playing with the ALPHA in &MIXING, etc), but still I have not managed to converge it. I tried doing the trick of computing the wfn with OT and then use that wfn as guess in a run with diagonalization with ADDED_MOS,
 but in that case the coefficients seem to be rescaled or ignored (since there are less MOS in the restart wfn than expected) and I don't get any improvement.<br>
<br>
Maybe somebody could give me some tips for improving the diagonalization in charged systems (some combination of mixing methods, parameters, etc.) or some workaround to make it work with OT?<br>
<br>
Thanks again!<br>
D.<br>
<br>
 <br>
El miércoles, 9 de mayo de 2018, 22:21:37 (UTC+2), Matt W escribió:</p>
<div>
<p class="MsoNormal">Dear Daniel,</p>
<div>
<p class="MsoNormal"> </p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal">the Gaussian basis set is not orthonormal, so the overlap matrix is required to provide a metric that converts to an orthonormal basis. Due to symmetry the pz orbital is orthogonal to the others in your example, so in that case every thing
 is easy.</p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"> </p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal">In general, the relation is C^T S C = I, where C is the matrix of MO coefficients, S is the overlap matrix and I is the identity matrix. You can print of the S matrix and check this. It is somewhere in the AO_MATRICES section of DFT % PRINT.</p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"> </p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal">See, for instance, Szabo and Ostlund, Modern Quantum Chemistry, Introduction to Advanced Electronic Structure Theory - exercise 3.10 in my version.</p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"> </p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal">Matt<br>
<br>
On Wednesday, May 9, 2018 at 8:20:13 PM UTC+1, Dan_M wrote:</p>
<div>
<p class="MsoNormal" style="margin-bottom:12.0pt">Dear all,<br>
<br>
After requesting the printing out of the MO coefficients, I have observed that the coefficients do not seem to be normalized. For instance, here are the MOs for 1 water molecule with a SZV basis (after a single point calculation on the "real" geometry, with
 diagonalization algorithm standard):<br>
<br>
 MO EIGENVALUES, MO OCCUPATION NUMBERS, AND SPHERICAL MO EIGENVECTORS<br>
<br>
                              1              2                3                4<br>
                           -0.952554    -0.496599    -0.304175    -0.250528<br>
<br>
                            2.000000     2.000000     2.000000     2.000000<br>
<br>
     1     1  O  2s        0.807460    -0.000000     0.542312     0.000000<br>
     2     1  O  3py      -0.246487    -0.000000     0.810927     0.000000<br>
     3     1  O  3pz      -0.000000     0.000000    -0.000000     1.000000<br>
     4     1  O  3px       0.000000    -0.661844    -0.000000    -0.000000<br>
<br>
     5     2  H  1s        0.125677    -0.390214    -0.194623    -0.000000<br>
<br>
     6     3  H  1s        0.125677     0.390214    -0.194623    -0.000000<br>
<br>
So only the MO 4 is trivially normalized, but the others are not. Am I missing something (some correction factor, etc) or is this just the way it is?<br>
<br>
Thanks and best<br>
Daniel</p>
</div>
</div>
</div>
</div>
<p class="MsoNormal">-- <br>
You received this message because you are subscribed to the Google Groups "cp2k" group.<br>
To unsubscribe from this group and stop receiving emails from it, send an email to
<a href="javascript:" target="_blank" gdf-obfuscated-mailto="7e_dXwboBwAJ" rel="nofollow" onmousedown="this.href='javascript:';return true;" onclick="this.href='javascript:';return true;">cp2k+uns...@googlegroups.<wbr>com</a>.<br>
To post to this group, send email to <a href="javascript:" target="_blank" gdf-obfuscated-mailto="7e_dXwboBwAJ" rel="nofollow" onmousedown="this.href='javascript:';return true;" onclick="this.href='javascript:';return true;">cp...@googlegroups.com</a>.<br>
Visit this group at <a href="https://groups.google.com/group/cp2k" target="_blank" rel="nofollow" onmousedown="this.href='https://groups.google.com/group/cp2k';return true;" onclick="this.href='https://groups.google.com/group/cp2k';return true;">https://groups.google.com/<wbr>group/cp2k</a>.<br>
For more options, visit <a href="https://groups.google.com/d/optout" target="_blank" rel="nofollow" onmousedown="this.href='https://groups.google.com/d/optout';return true;" onclick="this.href='https://groups.google.com/d/optout';return true;">https://groups.google.com/d/<wbr>optout</a>.</p>
</div>
</div>

</blockquote></div>