<div dir="ltr">Happy new year!<div><br></div><div>Really appreciate if anyone could confirm my derivation of the XC potential.</div><div><br></div><div>Best,</div><div>Xiaoming<br><br>On Friday, December 27, 2019 at 11:50:58 AM UTC-5, Xiaoming Wang wrote:<blockquote class="gmail_quote" style="margin: 0;margin-left: 0.8ex;border-left: 1px #ccc solid;padding-left: 1ex;"><div dir="ltr">Hello all,<div><br></div><div>I'm trying to implement the SIC scheme proposed in PRB 99, 235139 (2019) by Giustino et al. </div><div><br></div><div>The new SIC scheme is a minor modification on the one proposed by Mauri [PRB 71, 205210 (2005)]. </div><div><br></div><div>Since the Mauri SIC is implemented in CP2K, incorporation of the Giustino scheme should not need </div><div><br></div><div>much coding work. The Hartree self-interaction part is similar for all the schemes, so I'm only interested</div><div><br></div><div>in the XC part. The implementation of the XC part of the Mauri scheme is coded in qs_vxc.F. </div><div><br></div><div>There are two types of SIC functionals for the Mauri scheme:  Mauri_SPZ and Mauri_US. </div><div><br></div><div>The corresponding SIC corrrected XC functionals are:</div><div><br></div><div>         Mauri_SPZ: Exc = Exc [ alpha, beta ] - Exc [ alpha - beta, 0 ]</div><div><br></div><div>         Mauri_US:  Exc = Exc [ alpha, beta ] - Exc [ alpha, beta ] + Exc [ beta, beta ]</div><div><br></div><div>And the XC potentials are:</div><div><br></div><div>         Mauri_SPZ: Vxc_up = Vxc_up [ alpha, beta ] - Vxc_up [ alpha - beta, 0 ]</div><div>                             Vxc_dn = Vxc_dn [ alpha, beta ] + Vxc_up [ alpha - beta, 0 ]</div><div><br></div><div>         Mauri_US:  Vxc_up = 0</div><div>                            Vxc_dn = Vxc_up [ beta, beta ] +  Vxc_dn [ beta, beta ]</div><div><br></div><div>For the Giustino scheme, the XC functional is:</div><div><br></div><div>          Exc = 0.5*Exc [ alpha, beta ] + Exc [ beta, beta ] - 0.5* Exc [ beta - m, beta ]</div><div><br></div><div>where m = alpha - beta. Based on my understanding, the XC potentials are:</div><div><br></div><div>         Vxc_up = 0.5*Vxc_up [ alpha, beta ] + 0.5*Vxc_up [ beta - m, beta ]</div><div><br></div><div>         Vxc_dn = 0.5*Vxc_dn [ alpha, beta ] + Vxc_up [ beta, beta ] +  Vxc_dn [ beta, beta ]</div><div>                       </div><div>                          -0.5*Vxc_dn [ beta - m, beta ] - Vxc_up [ beta - m, beta ]</div><div><br></div><div>Please can anyone correct me if my understanding above is wrong. </div><div><br></div><div>I implemented the Giustino SIC based on the above equations by slightly modifying the US scheme </div><div><br></div><div>as already in CP2K. However, I never get convergence for the SCF calculations (see part of the log</div><div><br></div><div>file below). For the same system, the SPZ and US schemes both can easily get convergence.</div><div><br></div><div>So I'm wondering if anyone could give me any comments on this?</div><div><br></div><div><br></div><div><br></div><div>Best,</div><div><br></div><div>Xiaoming</div><div><br></div><div><br></div><div><br></div><div>--</div><div><div>     1 OT CG       0.15E+00   14.2     0.00014039     -8153.9988425820 -8.15E+03</div><div>     2 OT LS       0.10E+00    5.2                    -8154.0035499679</div><div>     3 OT CG       0.10E+00   10.6     0.00020232     -8154.0032891957 -4.45E-03</div><div>     4 OT LS       0.46E-01    6.0                    -8154.0015689085</div><div>     5 OT CG       0.46E-01   10.8     0.00009816     -8154.0041296811 -8.40E-04</div><div>     6 OT LS       0.31E-01    5.1                    -8154.0048751897</div><div>     7 OT CG       0.31E-01   13.1     0.00007670     -8154.0046628243 -5.33E-04</div><div>     8 OT LS       0.26E-01    5.2                    -8154.0051281540</div><div>     9 OT CG       0.26E-01   12.0     0.00007395     -8154.0050568034 -3.94E-04</div><div>    10 OT LS       0.21E-01    6.2                    -8154.0053917653</div><div>    11 OT CG       0.21E-01   11.2     0.00007210     -8154.0053264707 -2.70E-04</div><div>    12 OT LS       0.16E-01    5.3                    -8154.0055646935</div><div>    13 OT CG       0.16E-01   10.4     0.00005042     -8154.0055112362 -1.85E-04</div><div>    14 OT LS       0.15E-01    5.3                    -8154.0056327656</div><div>    15 OT CG       0.15E-01   11.4     0.00004942     -8154.0056270301 -1.16E-04</div><div>    16 OT LS       0.14E-01    5.3                    -8154.0057343493</div><div>    17 OT CG       0.14E-01   11.5     0.00004857     -8154.0057262676 -9.92E-05</div><div>    18 OT LS       0.13E-01    5.4                    -8154.0058189369</div><div>    19 OT CG       0.13E-01   10.7     0.00004785     -8154.0058097707 -8.35E-05</div><div>    20 OT LS       0.11E-01    5.0                    -8154.0058883901</div><div>  ------------------------------<wbr>----- OT ------------------------------<wbr>---------</div><div>  ------------------------------<wbr>----- OT ------------------------------<wbr>---------</div><div>     1 OT CG       0.15E+00   21.8     0.00004727     -8154.0058790748 -6.93E-05</div><div>     2 OT LS       0.11E+00    4.7                    -8154.0065750586</div><div>     3 OT CG       0.11E+00   10.9     0.00004074     -8154.0064374937 -5.58E-04</div><div>     4 OT LS       0.13E+00    5.4                    -8154.0072008089</div><div>     5 OT CG       0.13E+00   11.3     0.00002783     -8154.0072885701 -8.51E-04</div><div>     6 OT LS       0.51E+00    5.5                    -8154.0078327851</div><div>     7 OT CG       0.51E+00   11.1     0.00007874     -8154.0089341020 -1.65E-03</div><div>     8 OT LS       0.21E+00    5.2                    -8154.0051598661</div><div>     9 OT CG       0.21E+00   11.3     0.00017344     -8154.0086760074  2.58E-04</div><div>    10 OT LS       0.98E-01    5.3                    -8154.0049564999</div><div>    11 OT CG       0.98E-01   11.2     0.00006510     -8154.0082092588  4.67E-04</div><div>    12 OT LS       0.58E-01    5.7                    -8154.0086320114</div><div>    13 OT CG       0.58E-01   10.8     0.00003585     -8154.0085028738 -2.94E-04</div><div>    14 OT LS       0.10E+00    5.3                    -8154.0088394530</div><div>    15 OT CG       0.10E+00   12.0     0.00007085     -8154.0090772735 -5.74E-04</div><div>    16 OT LS       0.44E-01    5.4                    -8154.0084763907</div><div>    17 OT CG       0.44E-01   11.1     0.00003408     -8154.0088708613  2.06E-04</div><div>    18 OT LS       0.72E-01    5.3                    -8154.0090917387</div><div>    19 OT CG       0.72E-01   11.4     0.00005874     -8154.0092230991 -3.52E-04</div><div>    20 OT LS       0.30E-01    5.5                    -8154.0089057509</div><div>  ------------------------------<wbr>----- OT ------------------------------<wbr>---------</div><div>  ------------------------------<wbr>----- OT ------------------------------<wbr>---------</div><div>     1 OT CG       0.15E+00   22.0     0.00001421     -8154.0091066057  1.16E-04</div><div>     2 OT LS       0.18E+00    5.9                    -8154.0092180076</div><div>     3 OT CG       0.18E+00   10.7     0.00005904     -8154.0092398262 -1.33E-04</div><div>     4 OT LS       0.96E-01    5.5                    -8154.0094065127</div><div>     5 OT CG       0.96E-01   11.2     0.00007661     -8154.0094075743 -1.68E-04</div><div>     6 OT LS       0.42E-01    5.6                    -8154.0088928557</div><div>     7 OT CG       0.42E-01   10.9     0.00001444     -8154.0092323658  1.75E-04</div><div>     8 OT LS       0.57E-01    5.1                    -8154.0092666992</div><div>     9 OT CG       0.57E-01   11.2     0.00001390     -8154.0092787816 -4.64E-05</div><div>    10 OT LS       0.68E-01    5.2                    -8154.0093186446</div><div>    11 OT CG       0.68E-01   10.5     0.00002940     -8154.0093259578 -4.72E-05</div><div>    12 OT LS       0.26E-01    5.0                    -8154.0092084126</div><div>    13 OT CG       0.26E-01   11.0     0.00001386     -8154.0092843540  4.16E-05</div><div>    14 OT LS       0.13E-01    5.4                    -8154.0092839420</div><div>    15 OT CG       0.13E-01   11.0     0.00001387     -8154.0092841905  1.64E-07</div><div>    16 OT LS       0.16E-01    5.4                    -8154.0092934733</div><div>    17 OT CG       0.16E-01   11.0     0.00001375     -8154.0092962332 -1.20E-05</div><div>    18 OT LS       0.20E-01    5.4                    -8154.0093077912</div><div>    19 OT CG       0.20E-01   10.4     0.00001362     -8154.0093106170 -1.44E-05</div><div>    20 OT LS       0.24E-01    5.3                    -8154.0093242773</div><div>  ------------------------------<wbr>----- OT ------------------------------<wbr>---------</div><div>  ------------------------------<wbr>----- OT ------------------------------<wbr>---------</div><div>     1 OT CG       0.15E+00   22.4     0.00001343     -8154.0093267803 -1.62E-05</div><div>     2 OT LS       0.15E+00    5.4                    -8154.0094121812</div><div>     3 OT CG       0.15E+00   11.6     0.00007460     -8154.0094132278 -8.64E-05</div><div>     4 OT LS       0.74E-01    5.3                    -8154.0093027278</div><div>     5 OT CG       0.74E-01   10.9     0.00007707     -8154.0094484130 -3.52E-05</div><div>     6 OT LS       0.33E-01    5.6                    -8154.0090697156</div><div>     7 OT CG       0.33E-01   14.3     0.00001494     -8154.0093119312  1.36E-04</div><div>     8 OT LS       0.46E-01    6.5                    -8154.0093411677</div></div><div><br></div><div>--</div><div><br></div><div><br></div><div><br></div></div></blockquote></div></div>