第一原理分子動力学プログラム STATE Senri Wiki

Nudged elastic band method (NEB) †

• IMDALGを6にする

• 設定ファイル
  • nudged_1 -> ../former_structure/nudged_2
  • nudged_2
  • nudged_3 -> ../later_structure/nudged_2

• nudged_2
  • バネ定数[通常0.02(ただし、ポテンシャル面が急勾配の場合、数値を大きくとる必要がある)]
  • 原子ラベル　原子位置[ X Y Z ]

• 出力
  • NEB:の行が重要
    • DIST1 直前のimageとの距離
    • DIST3 直後のimageとの距離　1と3は（隣のImageのバネ定数と同じなら）等距離に収束するはず。
    • AbsForce 全原子に働く力の自乗和の平方根
    • ForceIn 原子に働く力のうち、反応経路に直交する（超平面）面内の成分
    • ForceOut 原子に働く力のうち、反応経路に沿った成分
    • CosPhi 前後のImageに向かうベクトルのなす角度の余弦。Image点数が少なすぎたり計算が発散すると0に近くなったり負になったりする。
    • Switch

Nudged elastic band method (NEB) with Climbing Image †

• 反応経路方向には高エネルギー方向に、反応経路と直交する方向には低エネルギー方向にMDすることによりTranstionStateを計算する。
• IMDALGを7にする

• 入力ファイル: nudged_2
  • バネ定数のあとに、TS計算を開始するMD回数を記入する。この数までは通常のNEBを行う。9999等大きな数字を入れておけば通常のNEBしか計算しないことになる。
  • 確認事項　ForceInとForceOutの両方が0に収束することを確かめること。
  • 収束が遅い時　ある程度（エネルギーが距離に対して2次関数で近似できる程度）峠に近づけばGDIISでもTSを求めることができる。

Reviced 2010-10-01 K.Inagaki

Multi replica (NEB) †

• 一つのSTATEの実行で複数のNEBレプリカを同時に実行する。（注意：収束したレプリカがあっても計算機リソースの解放はできない）
• 下のようなreplica.cmdファイルを作成し、NEBホームディレクトリにおく。
• 下のようなディレクトリ構造を作る。各レプリカの計算はディレクトリ内で行われる。ディレクトリ名はreplica.cmdファイル中に記したものと同一でなければならない。
• nudged_terminal_s,eは両端の原子構造である。端に隣接したレプリカのディレクトリにファイル（nudged_2の形式）としておくか、別ディレクトリにおいた実体ファイルへのリンクにする。
• 擬ポテンシャルのデータは、各ディレクトリにおかれる必要がある（リンクでも可）。
• 入力ファイルの名前はnfinp.dataでなければならない。
• 出力ファイルの名前はnfout.data固定である。
• ばね定数は0.02で固定。必要があればオプションで変更可能。

  &NEB
   SPRING_CONSTANT 0.1
  &END

• ディレクトリ構造

  NEB+
     +--rep_001+--nfinp.data
     |         +--nudged_terminal_s (initial configuration: same format with conventional nudged_2)
     +--rep_002+--nfinp.data
     +--rep_003+--nfinp.data
     +--rep_004+--nfinp.data
     +--rep_005+--nfinp.data
     +--rep_006+--nfinp.data
     +--rep_007+--nfinp.data
     +--rep_008+--nfinp.data
     |         +--nudged_terminal_e (final configuration: same format with conventional nudged_2)
     +--replica.cmd                 (replica assignment file)

• replica.cmdの内容

  async
  #
  rep_001
  rep_002
  rep_003
  rep_004
  rep_005
  rep_006
  rep_007
  rep_008