<html xmlns:v="urn:schemas-microsoft-com:vml" xmlns:o="urn:schemas-microsoft-com:office:office" xmlns:w="urn:schemas-microsoft-com:office:word" xmlns:m="http://schemas.microsoft.com/office/2004/12/omml" xmlns="http://www.w3.org/TR/REC-html40">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
<meta name="Generator" content="Microsoft Word 14 (filtered medium)">
<style><!--
/* Font Definitions */
@font-face
        {font-family:Calibri;
        panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4;}
@font-face
        {font-family:Tahoma;
        panose-1:2 11 6 4 3 5 4 4 2 4;}
/* Style Definitions */
p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal
        {margin:0cm;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:12.0pt;
        font-family:"Times New Roman","serif";}
a:link, span.MsoHyperlink
        {mso-style-priority:99;
        color:blue;
        text-decoration:underline;}
a:visited, span.MsoHyperlinkFollowed
        {mso-style-priority:99;
        color:purple;
        text-decoration:underline;}
p
        {mso-style-priority:99;
        mso-margin-top-alt:auto;
        margin-right:0cm;
        mso-margin-bottom-alt:auto;
        margin-left:0cm;
        font-size:12.0pt;
        font-family:"Times New Roman","serif";}
span.EmailStyle18
        {mso-style-type:personal-reply;
        font-family:"Calibri","sans-serif";
        color:#1F497D;}
.MsoChpDefault
        {mso-style-type:export-only;
        font-family:"Calibri","sans-serif";
        mso-fareast-language:EN-US;}
@page WordSection1
        {size:612.0pt 792.0pt;
        margin:70.85pt 70.85pt 2.0cm 70.85pt;}
div.WordSection1
        {page:WordSection1;}
--></style><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapedefaults v:ext="edit" spidmax="1026" />
</xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapelayout v:ext="edit">
<o:idmap v:ext="edit" data="1" />
</o:shapelayout></xml><![endif]-->
</head>
<body lang="EN-GB" link="blue" vlink="purple">
<div class="WordSection1">
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">Dear Daniel<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"><o:p> </o:p></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?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">Best regards<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">Matthias<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><b><span lang="EN-US" style="font-size:10.0pt;font-family:"Tahoma","sans-serif"">From:</span></b><span lang="EN-US" style="font-size:10.0pt;font-family:"Tahoma","sans-serif""> cp...@googlegroups.com [mailto:cp...@googlegroups.com]
<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?<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></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:<o:p></o:p></p>
<div>
<p class="MsoNormal">Dear Daniel,<o:p></o:p></p>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></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.<o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></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.<o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></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.<o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal">Matt<br>
<br>
On Wednesday, May 9, 2018 at 8:20:13 PM UTC+1, Dan_M wrote:<o:p></o:p></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<o:p></o:p></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="mailto:cp2k+unsu...@googlegroups.com">cp2k+unsu...@googlegroups.com</a>.<br>
To post to this group, send email to <a href="mailto:cp...@googlegroups.com">cp...@googlegroups.com</a>.<br>
Visit this group at <a href="https://groups.google.com/group/cp2k">https://groups.google.com/group/cp2k</a>.<br>
For more options, visit <a href="https://groups.google.com/d/optout">https://groups.google.com/d/optout</a>.<o:p></o:p></p>
</div>
</body>
</html>