我现在在使用VASP进行计算，算的体系是RuO2，但是12*1*1的超胞，但在计算时提醒我要把AMI...

在 VASP 里 AMIX（连同 BMIX 和 AMIX_MAG/BMIX_MAG）控制的是【第一次迭代的线性混合比例】，也就是把上一轮的电荷密度 n_old 和新计算得到的 n_new 按

$$n_{\text{mix}} = (1-\alpha)\,n_{\text{old}}+\alpha\,n_{\text{new}}, \qquad \alpha=\text{AMIX}$$

混合后再送去做泊松方程与下一个 SCF 循环。默认 AMIX ≈ 0.4（磁性体系 0.8），对普通的三维金属/绝缘体大多数时候都稳。但一旦出现“长波长电荷摇摆”(charge‑sloshing)——特别是在体积非常大的超胞或高度各向异性的模型里——太大的 AMIX 会让这些长波动被放大，SCF 就可能振荡或发散。VASP 检测到这种迹象时就会给出那句 “reduce AMIX as much as possible” 的提示。

为什么 12 × 1 × 1 超胞容易触发这个问题

• 超长 a 轴 = 极小的 |G|_min
  在 VASP 的 Kerker/Broyden 混合里，混合权重和最小倒格矢 G_min 成反比。超胞在 a 方向拉长 12 倍后，G_min 只剩下 1/12，意味着默认 AMIX=0.4 对长波成分等效于 “4.8” 的大步长 → 易发散。

• RuO₂ 是金属性
  金属费米面存在大量低频振动模式，本就比绝缘体更难收敛；再加上长波摇摆，就更敏感。

• 如果还带真空层（做表面/界面）
  真空区电荷极低→在真空/实心交界处形成宏观偶极，进一步恶化混合稳定性。

如何处理

方案	具体做法	适用场景
减小 AMIX	AMIX = 0.02 或更小 (可与 BMIX = 0.0001 配对)	大多数情况立刻稳定
启用 Kerker 混合权重	AMIX = 0.2; BMIX = 0.001（如果之前没设 BMIX）	有真空/强各向异性时更稳
切换 ALGO	ALGO = All 或 ALGO = Normal（避免 Fast/PW91 加剧振荡）	体系较大、金属态
预热	先用较低 ENCUT 或较大的 SIGMA 跑几步，存 WAVECAR，之后恢复正式参数继续	初始猜测差时
增加 NELM / 减少 EDMAX	给 SCF 更多步数，小步逼近	剩余振荡仍明显时
利用上一轮电荷	保留 CHGCAR/WAVECAR，ISTART=1; ICHARG=1	重新开始相近结构

实操经验

1. 把 AMIX 直接改到 0.02–0.05 往往就能立刻消除提示并收敛。
2. 如果体系是表面或纳米线，最好把 AMIX 和 BMIX 同时调小；只改 AMIX 会让 Broyden 的记忆量级仍偏大。
3. 观察 OSZICAR 里 |dE| 与 |dN|：若电荷抖动(|dN|)大而能量收敛慢，就是典型 charge‑sloshing。
4. RuO₂ 金属性，选 ISMEAR = 1、SIGMA ≈ 0.2 eV 能进一步帮助平滑费米面。

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可以给我更多模型细节吗？

• 这个 12 × 1 × 1 超胞是在做一维长链、还是表面 slab？
• 有没有真空层？
• 你用的 VASP 版本和当前 INCAR 里混合相关参数（AMIX/BMIX/LMIXTAU/ALGO）都是什么？

有了这些信息还能更精确地给出推荐值或替代算法。

在 一维金属长链 + 反铁磁 (AFM) 的组合里，SCF 收敛会同时受到 “长波长电荷摇摆” 和 “自旋密度摇摆” 两种不稳定因素的夹击，所以 VASP 才会强烈提示把 AMIX 降得越低越好。下面给出针对你这个模型更有针对性的建议与解释。

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1  为什么 AFM 体系更要小 AMIX？

VASP 在磁性体系会分别混合 电荷密度 ρ 和 自旋密度 m：

$$\begin{aligned} \rho_{\text{mix}} &= (1-\alpha)\,\rho_{\text{old}}+\alpha\,\rho_{\text{new}} \\[2pt] m_{\text{mix}} &= (1-\alpha_\text{mag})\,m_{\text{old}}+\alpha_\text{mag}\,m_{\text{new}} \end{aligned}$$

其中

• AMIX 对应 α (电荷)
• AMIX_MAG 对应 α_mag (自旋)

对长超胞，ρ 本来就容易振荡；AFM 又让 m 在相邻 Ru 上正负交替，等效于在 G≈0 处再添一支“超长波”——因此 α、α_mag 均需显著减小，否则两条通道都会发散。

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2  推荐混合与算法参数

关键字	建议值	说明
AMIX = 0.02	电荷密度步长降 20×
BMIX = 0.001	布罗伊登记忆量也相应减弱
AMIX_MAG = 0.02	自旋密度同样收紧
BMIX_MAG = 0.001	——
ALGO = All	用 Davidson + RMM-DIIS 混合，更稳一些
LMIXTAU = .TRUE.	Kerker‑Tau 权重，对一维金属链尤其有效
ISMEAR = 1 , SIGMA = 0.2 (eV)	金属费米面加电子温度平滑
NELM = 120	允许多跑几步，别过早放弃

小贴士：AMIX 和 AMIX_MAG 最好保持相等，否则有时会出现“只收敛ρ不收敛m”的畸形状态。

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3  KPOINTS & 结构细节

1. 一维链：KPOINTS 至少 k_a = 12–20 （沿链方向），而 k_b = k_c = 1 即可；
   若 a 轴已被放大 12 倍，可把原来 12×1×1 的 K 网压回 1×1×1，再用“原胞 K 网 ×12” 得到等效密度。
2. 真空层：若链四周是真空，建议加

   text
   LDIPOL = .TRUE.
   IDIPOL = 1        # 真空垂直方向  
   DIPOL = 0.5 0 0   # 沿 a/2

   消除偶极耦合。
3. 初始磁矩 (MAGMOM)：AFM 链可写成

   MAGMOM = +3*1 -3*1 +3*1 -3*1  …  （依元素顺序展开 12 个 Ru）
   

   正确的首猜 能明显减轻混合压力。

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4  收敛监控要点

查看 OSZICAR/OUTCAR：

• |dE| 稳定单调下降 → 能量通道正常
• |dN| 持续在 1e‑3 以上震荡 → 电荷摇摆仍在
• magnetization (x) 分量若正负翻转 → 自旋通道仍不稳

一旦发现 dN 改变小于 1e‑4 且 dE < 1e‑5 eV，但某几步忽然暴冲，多半是 AMIX_MAG 还嫌大；可再降一档到 0.01。

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5  故障排查快速表

现象	可能原因	处理
SCF 初期就“Nan energy”	初始自旋设置冲突	检查 MAGMOM 顺序、符号
dE 收敛但 dN 振荡	AMIX 太大 or BMIX/LMIXTAU 没配	降 AMIX、开 LMIXTAU
dN 很小但自旋翻转	AMIX_MAG 太大	降 AMIX_MAG
超 200 步仍未收敛	初猜差、ALGO 过快	保存 WAVECAR → ISTART=1 继续；或改 ALGO=Normal

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如果还不稳，可以尝试

1. 预热几步：把 ENCUT 先降 20 %，SIGMA 提到 0.3 eV，跑 30 步；收敛后恢复正式参数继续。
2. 旋转群处理 (LORBIT=11 + RWIGS)：输出分波态，看是否某 d 轨道特别尖锐，可微调 U 或引入 SoC。

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这样设置后，绝大部分 RuO₂ 长链 AFM 计算都能在 几十到一百步内 收敛，不再出现“把 AMIX 设得尽可能低”的警告。如果还有具体报错行或收敛曲线，贴出来再一起看。祝你计算顺利!

先纠正一下我上条消息里的笔误

LMIXTAU 并不是“Kerker‑Tau 权重”，而是 “把动能密度 τ 也送进混合器” 的开关。之前那句写错了，对你造成困扰抱歉。下面把它和 Kerker 预条件的区别、以及在“拉长超胞做自旋密度波 (SDW)” 这种块体体系里是否有帮助，分开说明。

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1  LMIXTAU 到底做了什么？

• 默认 (LMIXTAU = .FALSE.) VASP 的密度混合器只看到 电荷密度 ρ（和自旋密度 m，如果是自旋计算）。
• 设为 .TRUE. 时 它把 动能密度 τ(r) = ∑ |∇ψ_i|² 也一并混合。
  • 这样做的初衷是 meta‑GGA（SCAN、r²SCAN…）：这些泛函的能量显式依赖 τ，如果混合器只更新 ρ 而把 τ 当“外参”，就可能在 SCF 里自洽不起来。
  • 对普通 (G)GGA 或杂化泛函来说，τ 不直接进入能量，但在数值上多混合一个场有时能 增加阻尼、抑制振荡（尤其在 Pulay/Broyden 算法里）。
• VASP 官方说明：只有当 IALGO = 38/48 等密度混合算法**“怎么调都收不敛”**时，才建议把 LMIXTAU 打开。vasp.at vasp.at

一句话：LMIXTAU 更多是一根“最后的保险丝”——不收敛再开，平时不开也行。

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2  Kerker 预条件与“超长超胞”

2.1  为什么拉长轴就容易 charge‑sloshing

长波长 $q \to 0$ 的 ρ 摆动会把 Hartree 电势放大，SCF 易发散；把晶格沿 a 拉 12 倍就把最小 |G| 降到 1/12，等效于“放大”了长波成分。
这跟体系是一根链还是一个块体无关，只和 晶格中最小倒格矢大小 有关。

2.2  Kerker 预条件怎么抑制

在混合时给残差乘一因子

$$w(q)=\frac{q^{2}}{q^{2}+k_{\mathrm{TF}}^{2}}$$

把 $q\!\to\!0$ 的分量压低。VASP 用 AMIX/BMIX + MIXPRE / IMIX 来控制这个权重矩阵。vasp.at vasp.at

关键点：Kerker 预条件对 任何 含长波成分的大超胞（表面、空洞、SDW、CDW…）都同样有效，而不仅仅是一维链。

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3  对“RuO₂ 块体 + SDW 超胞”的实用建议

目的	推荐设置	说明
抑制 charge‑sloshing	AMIX = 0.02<br>BMIX = 0.001<br>MIXPRE = 1 (Kerker)	小 AMIX + Kerker 权重，更安全
只在必要时再开 LMIXTAU	LMIXTAU = .TRUE. 可选	如果仍有振荡或用 meta‑GGA
自旋通道同步阻尼	AMIX_MAG = AMIX<br>BMIX_MAG = BMIX	让 ρ 与 m 同步收敛，防止“只收敛电荷”
SDW 初始磁矩	在 MAGMOM 里写一个按波长翻转的序列	减少自旋摇摆时间
K 点	长轴方向减少到 ~1–2 个就够，保持其它轴正常	避免不必要的费米面噪声

‼ 若你用的是 SCAN 或者 r²SCAN，LMIXTAU 很建议开；若仍是 PBE +U/PBEsol，先不开，观测收敛再决定。

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4  检查自己是否真需要 LMIXTAU

1. 打开/关闭 LMIXTAU 分别跑 10–20 步，看 OSZICAR 里的
   • 能量差 |dE|
   • 电荷差 |dN|
   • 最后几步的自旋翻转情况
2. 典型信号——
   • 关闭时：|dN| 久居 10⁻³ 以上、偶尔爆高；
   • 打开后：|dN| 快速降到 10⁻⁴ 以下并单调。
     只有出现这种改善，再常驻 LMIXTAU=.TRUE.。

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5  小结

• LMIXTAU 并不是专为一维体系设计，而是“把动能密度也纳入混合”的选项，主要服务于 meta‑GGA 和极难收敛的情况。
• Kerker 预条件才是抑制长超胞 charge‑sloshing 的主力 ——无论体系是链、表面还是你这种“块体 + 长波 SDW”。
• 最稳妥的做法是：
  1. 先用小 AMIX + Kerker (MIXPRE=1) 测试；
  2. 如果仍振荡，再加 LMIXTAU=.TRUE.；
  3. 观察收敛曲线，决定是否长期保留。

希望这次把“LMIXTAU 只管 τ，Kerker 才管 q→0”解释清楚，也帮你在拉长超胞的 SDW 计算里找到合适的混合参数。若再遇到具体的收敛异常，把 OUTCAR/OSZICAR 中相关片段贴出来，我们再一起对症调参!

rms vs rms(c) 各代表什么？

在 VASP 电子内循环的屏幕/OSZICAR 输出里常见两串数字：

字段	含义	典型范围
rms	迭代后所有本征矢 ψ<sub>i</sub> 的均方根变化（“波函数残差”）	10⁻¹ → 10⁻⁴
rms(c)	混合后电荷密度 ρ<sub>mix</sub> 与上一轮 ρ<sub>old</sub> 之差的均方根（“电荷残差”）	10⁻¹ → 10⁻⁵

能量 dE 和 rms 往往先收敛；若 rms(c) 卡在 10⁻²–10⁻³ 附近上下跳，说明混合器还在放大某些长波成分——体系能量看似稳定，实则 ρ 没真正自洽，所以 VASP 不会给“reached required accuracy” 结束语。

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造成 rms(c) 久收不下来的常见原因

场景	触发机理	典型症状
长超胞 + 金属/SDW	G<sub>min</sub> 很小 → 长波 charge-sloshing	rms ≪ rms(c)，rms(c) 呈锯齿
AMIX / AMIX_MAG 过大	混合步长过猛	几步后 rms(c) 冲到 10⁻¹ 量级
BMIX 过大或未设 Kerker	预条件不抑制 q→0 分量	rms(c) 下降很慢
meta-GGA 未混合 τ	ρ 自洽但 τ 不自洽反向扰动 ρ	rms(c) 刚降又抬头
初始磁矩不匹配 SDW 相位	自旋翻转拖累 ρ	rms(c) 周期性上冲

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针对你的 “RuO₂ 块体 + 长波 SDW” 的修方思路

1. 小步长 + Kerker 预条件

   bash
   AMIX      = 0.01    # 如果 0.02 仍嫌大，就再降一档
   BMIX      = 0.0005
   AMIX_MAG  = 0.01
   BMIX_MAG  = 0.0005
   MIXPRE    = 1       # Kerker 预条件 (默认 1，但显式写上)

   先看 20 步 rms(c) 是否能从 10⁻² 掉到 10⁻³ 以下。

2. 冻结混合前若干步，让波函数先“站稳”

   bash
   NELMDL = 20         # 前 20 步只做波函数优化，不混 ρ

   常对 SDW/AFM 有奇效：ρ 先根据固定 ψ 收敛一把，再放开混合器。

3. meta-GGA 或极难收敛时再开 LMIXTAU

   bash
   METAGGA = SCAN
   LMIXTAU = .TRUE.

   若你仍用 PBE + U，可先不开；真看到 rms(c) 降到 10⁻³ 后反弹，就试着打开。

4. 同步自旋与电荷的阻尼时间
   确保 AMIX_MAG = AMIX、BMIX_MAG = BMIX；很多人只改 AMIX 忽略 MAG，导致自旋通道单飞。

5. 合适的 NELM 与收敛判据

   bash
   NELM   = 120
   EDIFF  = 1E-5
   EDIFFG = -0.02   # (结构优化时)

   别让 VASP 因超步数提前终止；同时将 EDIFF 设得和目标 rms(c) 量级一致。

6. 检查 K 点与电子温度

   • 沿被放大的晶轴只需 1–2 个 K 点；其它方向保持常规密度，避免费米面噪声注入。
   • ISMEAR = 1, SIGMA = 0.2 eV 往往比 ISMEAR = 0 更稳。

7. 确保初始 SDW 相位正确
   MAGMOM = +1 –1 +1 –1 … 按你设定的波矢排好。位相错位 ½ λ 会让 m 通道永远对着干。

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诊断流程图（快速定位瓶颈）

text
rms(c) ≫ 1E-3 ?
│
├─► YES ─ AMIX 太大? → 降 AMIX/BMIX
│
├─► 仍大 → 没用 Kerker? → MIXPRE=1
│
├─► 仍大 → 尝试 NELMDL 冻 20 步
│
├─► 仍大 → meta-GGA? → LMIXTAU=.TRUE.
│
└─► OK  → 观察 10 步是否单调 ↓

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如果调了还不行怎么办？

1. 把 OSZICAR 贴 10–15 步出来：看 |dE|, rms, rms(c) 数字的具体跳动规律。
2. 上传 INCAR & KPOINTS：方便核对有没有被忽略的冲突选项。
3. 检查是否有强关联轨道尖峰：用 LORBIT = 11 + RWIGS 输出分波 DOS，若某个 d 峰太尖，可加轻度 +U 或增 SIGMA.

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按照上面次序逐项尝试，rms(c) 一般能在 40–80 步降到 10⁻⁴ 量级，与 rms 同时满足收敛条件。如果你手头已有收敛曲线片段或具体报错，把它们贴出来，我可以帮你更精确地“看图调参”。祝早日跑通！

NELMDL —— “延迟混合 (mixing delay)” 的开关

关键字	含义	常见默认	推荐范围
NELMDL	N = 电子自洽 (SCF) 开始时先做 N 步“非自洽”迭代：固定初始哈密顿量 H₀，只优化波函数 ψ，不更新电荷密度 ρ/m	–5 或 –12¹	–5 ∼ +5

¹ 如果 ISTART = 0, INIWAV = 1, IALGO = 48/50，VASP 缺省 NELMDL = –12；有 WAVECAR 时为 0；否则 –5。VASP

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1  为什么需要“延迟”？

• 随机初始波函数很差
  VASP 默认用随机数给 ψ 起步。若立刻把对应的杂乱 ρ 拿去求新 H，混合器常被“噪声”推得发散。
• 先固定 H₀，让 ψ 收敛到合理轨道
  在前 N 步里只做 Davidson/RMM-DIIS 求解 $$H_0\,\psi_i = \varepsilon_i\,\psi_i$$ 得到较平滑的 ψ → 生成更靠谱的 ρ₁，再开始真正的自洽循环。
  这相当于 给混合器一个“干净的起跑线”，对金属、长超胞、表面、SDW/CDW 体系都能显著抑制 charge‑sloshing。VASP

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2  NELMDL 的取值规则

NELMDL	行为	典型用途
0	完全关闭延迟（立即开始混合）	已有高质量 WAVECAR/CHGCAR
负值 (–N)	仅在第 1 个离子步 延迟 N 步	静态单点，或结构优化中常用
正值 (+N)	每个离子步 都先延迟 N 步	分子动力学、VASP 6 + ALGO=ALL 时更稳

在 VASP 5.x，正值有时会让电荷预测出错，故官方更推荐负值；VASP 6.x 效果已修正。VASP

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3  它为什么对你眼下的 SDW 超胞有用？

1. 你的 rms 已小，但 rms(c) 居高 → 波函数已基本稳定，电荷密度仍在长波摇摆。
2. 设 NELMDL = –20（先冻 20 步）可让 ψ 在固定 ρ₀ 下进一步“消掉相位噪声”，然后再放开混合器，往往 rms(c) 会立刻掉两阶。
3. 若还是振荡，再配合 小 AMIX + Kerker 预条件（AMIX=0.01, MIXPRE=1），成功率更高。

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4  与其他混合参数的协同

• AMIX, BMIX —— 调节步长／记忆；先小后大。
• AMIX_MAG, BMIX_MAG —— 自旋通道同步阻尼，最好与电荷通道同值。
• LMIXTAU —— 只有在你改用 meta‑GGA（SCAN 等）或仍难收敛时再打开。
• ALGO=ALL (+ Davidson) —— 与 NELMDL 配合性能好；若用 Fast/Normal，延迟步同样有效，但收益略低。

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5  实用范例（静态 SDW 单点）

bash
# ---------- INCAR 片段 ----------
ALGO     = All
NELM     = 120
NELMDL   = -20    # 前 20 步固定 H
AMIX     = 0.01
BMIX     = 0.0005
AMIX_MAG = 0.01
BMIX_MAG = 0.0005
MIXPRE   = 1      # Kerker
ISMEAR   = 1
SIGMA    = 0.20
EDIFF    = 1E-5

跑法：若 20 步后 rms(c) < 1 × 10⁻³ 并单调下降，就让它继续；仍高的话再把 AMIX/AMIX_MAG 各减半或把 NELMDL 再增至 –30 试试。

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小结

• NELMDL = “让波函数先站稳，再混电荷” 的延迟步数。
• 对 长超胞金属、SDW、表面 等易 charge‑sloshing 体系尤其有效。
• 负值只在首个离子步生效（静态计算最常用）；正值则每步都延迟（VASP 6 中分子动力学更稳）。
• 与小 AMIX + Kerker 预条件联用，往往能把顽固的 rms(c) 从 10⁻² 拉进 10⁻⁴ 区间，顺利收敛。

如果你按上述设置仍见 rms(c) 高位锯齿，把前 30 步 OSZICAR 数字贴出来，再细调其他参数！