<div dir="ltr">Greetings all,<div><br></div><div>I&#39;m having some problem getting convergence in my DFT +U calculations. My system is anti-ferromagnetic double perovskite Sr2FeWO6. It is experimentally an insulator but there are reports that state one needs Hubbard U on Fe 3d orbital to account for the on site repulsion. However after adding an U value it doesn&#39;t converge after 500 iterations and sometimes the job got killed by the batch system (not walltime, something like buffer overflow), typical pbs output looks like this (varies on different platform):</div>

<div><br></div><div><br></div><div>Rank 16 [Wed Nov  9 23:21:11 2011] [c0-0c0s4n1] Fatal error in PMPI_Bcast: Message truncated, error stack:</div><div><div>PMPI_Bcast(1308)......................: MPI_Bcast(buf=0x3e0def0, count=26208, MPI_DOUBLE_PRECISION, root=1, comm=0xc4000000) failed</div>

<div>MPIR_Bcast(998).......................:</div><div>MPIR_Bcast_scatter_ring_allgather(842):</div><div>MPIR_Bcast_binomial(157)..............:</div><div>MPID_nem_gni_lmt_start_recv(920)......: Message from rank 0 and tag 2 truncated; 213408 bytes received but buffer size is 209664</div>

<div>[0] ERROR - nem_gni_error_handler(): a transaction error was detected,error category 0x4 error code 0xb2e</div><div>Rank 0 [Wed Nov  9 23:21:11 2011] [c0-0c0s4n0] GNI transaction error detected</div><div>[NID 00009] 2011-11-09 23:21:11 Apid 1944384: initiated application termination</div>

<div><br></div><div><br></div><div>And the pw.x output ends like this:</div><div><br></div><div><br></div><div><div>atom   24   Tr[ns(na)]=   6.1782057</div><div>atom   24   spin  1</div><div>eigenvalues:  0.9740685 0.9841342 0.9842280 0.9899863 0.9914280</div>

<div> eigenvectors</div><div> 1   0.0332876  0.0801355 -0.2854709  0.9362259 -0.1856276</div><div> 2   0.0172615  0.0589306  0.8879786  0.1822775 -0.4177297</div><div> 3   0.4670136  0.8765271 -0.0107306 -0.0778135  0.0861883</div>

<div> 4  -0.0557289 -0.0272157  0.3597350  0.2894423  0.8848545</div><div> 5   0.8816953 -0.4701756  0.0218145  0.0205958  0.0254629</div><div> occupations</div><div> 0.990 -0.003  0.000  0.000  0.000</div><div>-0.003  0.986  0.000 -0.001  0.000</div>

<div> 0.000  0.000  0.984  0.003  0.001</div><div> 0.000 -0.001  0.003  0.976  0.003</div><div> 0.000  0.000  0.001  0.003  0.988</div><div>atom   24   spin  2</div><div>eigenvalues:  0.0394193 0.0400804 0.1166033 0.1376013 0.9206564</div>

<div> eigenvectors</div><div> 1  -0.0457703 -0.2123040 -0.9448844 -0.2058039  0.1329300</div><div> 2   0.1857246  0.9542619 -0.1868327 -0.1235578  0.0686851</div><div> 3  -0.0675780 -0.0156072  0.1108752  0.1546050  0.9792822</div>

<div> 4  -0.9788987  0.1940608 -0.0050595 -0.0004723 -0.0638113</div><div> 5  -0.0245350 -0.0800506  0.2448840 -0.9583712  0.1206087</div><div> occupations</div><div> 0.134 -0.017 -0.005  0.020 -0.002</div><div>-0.017  0.049 -0.018  0.067 -0.011</div>

<div>-0.005 -0.018  0.093 -0.205  0.034</div><div> 0.020  0.067 -0.205  0.851 -0.090</div><div>-0.002 -0.011  0.034 -0.090  0.127</div><div>nsum =  49.3436516</div><div> exit write_ns</div><div><br></div><div>     total cpu time spent up to now is     4234.0 secs</div>

<div><br></div><div>     total energy              =   -5515.60273544 Ry</div><div>     Harris-Foulkes estimate   =   -5515.60272792 Ry</div><div>     estimated scf accuracy    &lt;       0.00001279 Ry</div><div><br></div>

<div>     total magnetization       =     0.00 Bohr mag/cell</div><div>     absolute magnetization    =    32.50 Bohr mag/cell</div><div><br></div><div>     iteration #102     ecut=    50.00 Ry     beta=0.20</div><div>     Davidson diagonalization with overlap</div>

<div>Application 1944384 exit codes: 1</div><div>Application 1944384 exit signals: Killed</div><div>Application 1944384 resources: utime ~4162s, stime ~88s</div></div><div><br></div><div><br></div><div>My input file is:</div>

<div><br></div><div><br></div><div><div>&amp;control</div><div>    calculation        =  &#39;scf&#39;</div><div>    title              =  &#39;Sr2FeWO6&#39;</div><div>    verbosity          =  &#39;high&#39;</div><div>    restart_mode       =  &#39;from_scratch&#39;</div>

<div>    pseudo_dir         =  &#39;/workdir/jianglai/psp/gga&#39;</div><div>    etot_conv_thr      =  1.D-6</div><div>    forc_conv_thr      =  2.D-4</div><div>    disk_io            =  &#39;low&#39;</div><div>    tstress            =  .true.</div>

<div>    tprnfor            =  .true.</div><div>    wf_collect         =  .true.</div><div>    nstep              =  5000</div><div>/</div><div>&amp;system</div><div>    ibrav              =   -12</div><div>    A                  =   11.301600</div>

<div>    B                  =   5.613600</div><div>    C                  =   15.885000</div><div>    cosAC              =   -0.000366588948</div><div>    nat                =   80</div><div>    ntyp               =   5</div>

<div>    nbnd               =   351</div><div>    ecutwfc            =   50</div><div>    occupations        =   &#39;smearing&#39;</div><div>    degauss            =   2.D-3</div><div>    nspin              =   2</div><div>

    starting_magnetization(2)    =0.5</div><div>    starting_magnetization(3)    =-0.5</div><div>    lda_plus_u         =   .true.</div><div>    hubbard_U(2)       =   4</div><div>    hubbard_U(3)       =   4</div><div>/</div>

<div>&amp;electrons</div><div>    electron_maxstep   =   500</div><div>    startingwfc        =   &#39;random&#39;</div><div>    diagonalization    =   &#39;david&#39;</div><div>    mixing_mode        =   &#39;plain&#39;</div>

<div>    mixing_beta        =   2.D-1</div><div>    mixing_ndim        =   8</div><div>    conv_thr           =   1.0D-8</div><div> /</div><div>&amp;IONS</div><div>    bfgs_ndim          =   4</div><div>    upscale            =   25</div>

<div>    pot_extrapolation  =   &#39;second_order&#39;</div><div>    wfc_extrapolation  =   &#39;second_order&#39;</div><div>/</div><div>&amp;CELL</div><div>    cell_dynamics      =   &#39;bfgs&#39;</div><div>    press_conv_thr     =   5.D-1</div>

<div>/</div><div>ATOMIC_SPECIES</div><div>    Sr    87.62   Sr.upf</div><div>    Fe1   55.847  Fe.semi.upf</div><div>    Fe2   55.847  Fe.semi.upf</div><div>    W     183.85  W.fhi.UPF</div><div>    O     15.999  O.upf</div>

<div><br></div><div>ATOMIC_POSITIONS {crystal}</div><div>Sr           0.499500   0.012900   0.124550</div><div>Sr           0.500500   0.987100   0.875450</div><div>Sr           0.750500   0.512900   0.125450</div><div>Sr           0.749500   0.487100   0.374550</div>

<div>Sr           0.499500   0.012900   0.624550</div><div>Sr           0.500500   0.987100   0.375450</div><div>Sr           0.750500   0.512900   0.625450</div><div>Sr           0.749500   0.487100   0.874550</div><div>

Sr           0.999500   0.012900   0.124550</div><div>Sr           0.000500   0.987100   0.875450</div><div>Sr           0.250500   0.512900   0.125450</div><div>Sr           0.249500   0.487100   0.374550</div></div><div>

<div>Sr           0.250500   0.512900   0.625450</div><div>Sr           0.249500   0.487100   0.874550</div><div>Fe1           0.250000  -0.000000   0.250000</div><div>Fe1           0.750000  -0.000000   0.750000</div><div>

Fe2           0.000000   0.500000   0.000000</div><div>Fe2           0.500000   0.500000   0.500000</div><div>Fe2           0.250000  -0.000000   0.750000</div><div>Fe2           0.750000  -0.000000   0.250000</div><div>
Fe1          -0.000000   0.500000   0.500000</div>
<div>Fe1           0.500000   0.500000   0.000000</div><div>W            0.250000   0.000000   0.000000</div><div>W            0.750000   0.000000   0.000000</div><div>W           -0.000000   0.500000   0.250000</div><div>

W            0.500000   0.500000   0.250000</div><div>W            0.250000  -0.000000   0.500000</div><div>W            0.750000  -0.000000   0.500000</div><div>W            0.000000   0.500000   0.750000</div><div>W            0.500000   0.500000   0.750000</div>

<div>O            0.023650   0.496000   0.129500</div><div>O            0.976350   0.504000   0.870500</div><div>O            0.226350   0.996000   0.120500</div><div>O            0.273650   0.004000   0.379500</div><div>

O            0.023650   0.496000   0.629500</div><div>O            0.976350   0.504000   0.370500</div><div>O            0.226350   0.996000   0.620500</div><div>O            0.273650   0.004000   0.879500</div><div>O            0.523650   0.496000   0.129500</div>

<div>O            0.476350   0.504000   0.870500</div><div>O            0.726350   0.996000   0.120500</div><div>O            0.773650   0.004000   0.379500</div><div>O            0.523650   0.496000   0.629500</div><div>

O            0.476350   0.504000   0.370500</div><div>O            0.726350   0.996000   0.620500</div><div>O            0.773650   0.004000   0.879500</div><div>O            0.359500   0.261000   0.012500</div><div>O            0.640500   0.739000   0.987500</div>

<div>O            0.890500   0.761000   0.237500</div><div>O            0.609500   0.239000   0.262500</div><div>O            0.359500   0.261000   0.512500</div><div>O            0.640500   0.739000   0.487500</div><div>

O            0.890500   0.761000   0.737500</div><div>O            0.609500   0.239000   0.762500</div><div>O            0.859500   0.261000   0.012500</div><div>O            0.140500   0.739000   0.987500</div><div>O            0.390500   0.761000   0.237500</div>

<div>O            0.109500   0.239000   0.262500</div><div>O            0.859500   0.261000   0.512500</div><div>O            0.140500   0.739000   0.487500</div><div>O            0.390500   0.761000   0.737500</div><div>

O            0.109500   0.239000   0.762500</div><div>O            0.121000   0.224000   0.488000</div><div>O            0.879000   0.776000   0.512000</div><div>O            0.129000   0.724000   0.762000</div><div>O            0.371000   0.276000   0.738000</div>

<div>O            0.121000   0.224000   0.988000</div><div>O            0.879000   0.776000   0.012000</div><div>O            0.129000   0.724000   0.262000</div><div>O            0.371000   0.276000   0.238000</div><div>

O            0.621000   0.224000   0.488000</div><div>O            0.379000   0.776000   0.512000</div><div>O            0.629000   0.724000   0.762000</div><div>O            0.871000   0.276000   0.738000</div><div>O            0.621000   0.224000   0.988000</div>

<div>O            0.379000   0.776000   0.012000</div><div>O            0.629000   0.724000   0.262000</div><div>O            0.871000   0.276000   0.238000</div><div><br></div><div>K_POINTS (automatic)</div><div>2 4 1 1 1 1</div>

</div><div><br></div><div>I checked quantum espresso example files 25 and in README it says one needs to set starting_ns_eigenvalues sometimes. I&#39;m not sure whether it&#39;s the case here but I&#39;m gonna try. Still I don&#39;t quite understand the eigenvalues and eigenvectors in write_ns routine. Are eigenvalues the energy of each of the five d orbitals? The what are the eigenvectors?</div>

<div><br></div><div>That all said, if someone has experienced problems like this or knows why convergence is so slow here, please let me know.</div><div><br></div><div>Thanks!</div><div> </div><div>Lai Jiang</div>*********************************<br>

Department of Chemistry<br>School of Arts and Sciences<br>University of Pennsylvania<br>*********************************<br>231 South 34th Street, Box 46<br>Philadelphia, PA 19104<br>Tel: 215-573-4241<br>Fax: 215-573-2112<br>

Email: <a href="mailto:jianglai@sas.upenn.edu" target="_blank">jianglai@sas.upenn.edu</a><br><br>
</div></div>