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CO分子 †以下の例ではrectangular boxに配置したCO分子の計算例を示す。 ソースおよび擬ポテンシャルは以下を使用すると仮定する。
以下を実行しSTATEおよび擬ポテンシャルへのシンボリックリンクを作成 ln -s ${HOME}/STATE/src/state-5.6.3/src/STATE STATE
ln -s ${HOME}/STATE/gncpp/pot_C_pbe1 fort.37
ln -s ${HOME}/STATE/gncpp/pot_O_pbe1 fort.38
あるいは ln -s ${HOME}/STATE/gncpp/C_pbe1/#vnew.data fort.37
ln -s ${HOME}/STATE/gncpp/O_pbe1/#vnew.data fort.38
Single point (SCF) 計算 †出力ファイルをnfout_1とし以下を実行する (コマンドやジョブスクリプトは環境に応じて書き換えること) mpirun -np 2 ./STATE < nfinp_1 > nfout_1 ジョブが開始すると以下のロゴがnfout_1に表示される *********************************************************************** * * * * * * * ****** ******** ** ******** ******** * * ******** ******** **** ******** ******** * * ** ** ** ** ** ** * * *** ** ******** ** ****** * * *** ** ********** ** ****** * * ** ** ** ** ** ** * * ******** ** ** ** ** ******** * * ****** ** VERSION 5.6.5 ** ******** * * RICS-AIST * * OSAKA UNIVERSITY * * * *********************************************************************** SCF計算が始まるところでは以下が出力される。 *********************************************************************** * * * START SCF * * * *********************************************************************** 全エネルギーの収束をモニターする場合は grep ETOT\: nfout_1 を実行する。その結果は以下のようになる ETOT: 1 -16.71058056 0.1671E+02 0.8965E-01 ETOT: 2 -20.04069483 0.3330E+01 0.6387E-01 ETOT: 3 -21.96017776 0.1919E+01 0.4847E-01 ETOT: 4 -22.11633389 0.1562E+00 0.3198E-01 ETOT: 5 -22.20286500 0.8653E-01 0.1510E-01 ETOT: 6 -22.21912414 0.1626E-01 0.3085E-02 ETOT: 7 -22.21938566 0.2615E-03 0.7750E-03 ETOT: 8 -22.21941988 0.3422E-04 0.2094E-03 ETOT: 9 -22.21942413 0.4249E-05 0.4735E-04 ETOT: 10 -22.21942395 0.1857E-06 0.4811E-04 ETOT: 11 -22.21942422 0.2798E-06 0.1838E-04 ETOT: 12 -22.21942425 0.2761E-07 0.6088E-05 ETOT: 13 -22.21942426 0.3338E-08 0.3279E-06 ETOT: 14 -22.21942426 0.8036E-11 0.8071E-07 ETOT: 15 -22.21942426 0.1084E-11 0.1565E-07 ETOT: 16 -22.21942426 0.3197E-13 0.7047E-08 SCF計算が収束した場合、全エネルギーとその成分が以下のように表示される。 TOTAL ENERGY AND ITS COMPONENTS
TOTAL ENERGY = -22.21942426 A.U.
FREE ENERGY = -22.21942426 A.U.
KINETIC ENERGY = 9.92111448 A.U.
HARTREE ENERGY = 5.12121891 A.U.
XC ENERGY = -5.89585656 A.U.
LOCAL ENERGY = -20.23161767 A.U.
NONLOCAL ENERGY = 6.73686187 A.U.
EWALD ENERGY = -17.87114528 A.U.
PC ENERGY = 0.00000000 A.U.
ENTROPIC ENERGY = 0.00000000 A.U.
原子にかかる力は以下のように表示される。 ATOM COORDINATES FORCES MD: 1 MD: 1 C 0.000000 0.000000 0.000000 0.01852 0.00000 -0.00000 MD: 2 O 2.200000 0.000000 0.000000 -0.01858 -0.00000 0.00000 また一般にSCFあるいは構造最適化が収束した場合には以下の"victory cat"が表示される。 HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH
HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH
_______________________
__________ _______/______v______v______v___]
D | | |
D A A | | Congratulations! | C( > < )D
-- =(^.^)= | | The calculation has converged. | = o =
| @@@@@ | | | ( )~
/--=O=-+-=O=---+--=O=--+--==O==--+--==O==--+--=O=-+--=O=---=O=-/
HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH
HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH
一方、収束しなかった場合には Sorry! < < <
The calculation has not converged. < < <
< < <
___________________
@ @ | |
* *** | |XXX
* * * * | Have a break! | X
*** *** ... | | X
| | X
| |XXX
@@ |___________________|
***** ... [_______________________]
が表示される。 収束が難しい場合は一旦休憩し、ミキシングパラメーター等を調整し、計算を再開する。 構造最適化（マニュアル構造最適化） †ここではCO分子の構造をマニュアルで最適化する。以下の入力ファイルを用意する。
構造最適化 †以下では入力ファイルをnfinp_2としforccr=1.0D-03 (1.0^-3 Hartree/BOhr)とすることで構造最適化を実行する。ここで構造最適化のアルゴリズムとしてquenched MD (IMDALG=2)、タイムステップ (DTIO)を50 a.u.とした。
以下を実行。 mpirun -np ./STATE < nfinp_2 > nfout_2 以下を実行すると構造最適化における各ステップでの全エネルギーが得られる grep 'TOTAL ENERGY' nfout_opt | grep A.U. 出力結果は以下のようになる。 TOTAL ENERGY = -22.21942426 A.U.
TOTAL ENERGY = -22.21948810 A.U.
TOTAL ENERGY = -22.21957767 A.U.
TOTAL ENERGY = -22.21963740 A.U.
TOTAL ENERGY = -22.21962705 A.U.
TOTAL ENERGY = -22.21962705 A.U.
TOTAL ENERGY = -22.21963215 A.U.
TOTAL ENERGY = -22.21963885 A.U.
TOTAL ENERGY = -22.21964257 A.U.
また以下を実行すると各ステップでの原子にかかる力を取り出すことができる。 grep MD\: nfout_opt 出力結果は以下の通り。 MD: 1 MD: 1 C 0.000000 0.000000 0.000000 0.01852 0.00000 -0.00000 MD: 2 O 2.200000 0.000000 0.000000 -0.01858 -0.00000 0.00000 MD: 2 MD: 1 C 0.002115 0.000000 -0.000000 0.01567 -0.00000 0.00000 MD: 2 O 2.198408 -0.000000 0.000000 -0.01572 0.00000 -0.00000 MD: 3 MD: 1 C 0.006018 -0.000000 -0.000000 0.01025 -0.00000 -0.00000 MD: 2 O 2.195467 -0.000000 0.000000 -0.01030 0.00000 -0.00000 MD: 4 MD: 1 C 0.011092 -0.000000 -0.000000 0.00289 -0.00000 0.00000 MD: 2 O 2.191645 -0.000000 0.000000 -0.00293 -0.00000 -0.00000 MD: 5 MD: 1 C 0.016496 -0.000000 -0.000000 -0.00535 -0.00000 0.00000 MD: 2 O 2.187570 -0.000000 0.000000 0.00531 -0.00000 -0.00000 MD: 6 MD: 1 C 0.016496 -0.000000 -0.000000 -0.00535 0.00000 0.00000 MD: 2 O 2.187570 -0.000000 0.000000 0.00532 -0.00000 0.00000 MD: 7 MD: 1 C 0.015885 -0.000000 -0.000000 -0.00440 0.00000 0.00000 MD: 2 O 2.188026 -0.000000 0.000000 0.00437 -0.00000 -0.00000 MD: 8 MD: 1 C 0.014771 -0.000000 -0.000000 -0.00269 -0.00000 0.00000 MD: 2 O 2.188856 -0.000000 0.000000 0.00265 0.00000 0.00000 MD: 9 MD: 1 C 0.013351 -0.000000 0.000000 -0.00053 -0.00000 0.00000 MD: 2 O 2.189913 -0.000000 0.000000 0.00049 0.00000 0.00000 Hellmann-Feynman力を用いて最適化したCO距離は2.177 Bohrであり、フィッティングによって得られたものと良い一致を示す。 構造最適化の各ステップでの原子位置がrestart.dataとGEOMETRYファイルに出力される。 restart.dataはバイナリー、GEOMETRYはasciiファイルであり、構造解析にはGEOMETRYファイルを利用するのが便利である。
&SYSTEM ... &END
&COORDINATES ... &END &VELOCITIES ... &END &FORCES ... &END
|
Last-modified: 2023-01-23 (月) 11:56:58 (461d)