CO on Pt(111)

Pt(111)表面のtop siteにCO分子が\( \sqrt{3}\times\sqrt{3} \)周期で吸着しているとする。

structure_CO_Pt.png

入力ファイル

1 0 0 0 0 0                : dummy
8.0000 20.0000 3 11 11     : gmax gmaxp ktyp katm katm2
1 0                        : num_space_group type
CARTESIAN
   7.909068340476    4.566302735414    0.000000000000
   0.000000000000    9.132605470828    0.000000000000
   0.000000000000    0.000000000000   30.000000000000
12 12 1 1 1 1              : knx kny knz kp-shift
1 0                        : ncord ninv;   pos iwei imdtyp ityp
   0.000028120992   -0.000002501177    5.972016908270   1   1   3
  -0.000121463332   -0.000001585325    3.800744272085   1   1   2
   0.000066967810   -0.000034255128    0.317494546713   1   1   1
   2.636495319093    4.566242963975   -0.023518360549   1   1   1
   5.272813764960    9.132458560935   -0.023372423634   1   1   1
   0.000430435119    3.029602471583   -4.256334439584   1   1   1
   2.622855626302    7.618385289738   -4.256329048265   1   1   1
   5.285818533788   12.184285311015   -4.256869333109   1   1   1
   0.000000000000    6.088284068099   -8.588637642001   1   0   1
   2.636356113498   10.654586803502   -8.588637642001   1   0   1
   5.272712226996   15.223287498880   -8.588637642001   1   0   1
78 0.50 30.00 1 1 0.0      : ityp alfa amion iloc ivan zeta1
 6 0.50 30.00 1 1 0.0      : ityp alfa amion iloc ivan zeta1
 8 0.50 30.00 1 1 0.0      : ityp alfa amion iloc ivan zeta1
0 0 0 0 0                  : icond inipos inivel
0 1                        : ipre ipri
200 1000 0 86400.00 0      : nmd1 nmd2 iter_last cpumax ifstop
6 1                        : waymix mix_what
0 30 0.50                  : iter_start kbxmix mix_alpha
0.20 0.30 0.20 0.20 0.20   : dtim1 dtim2 dtim3 dtim4 dtim
500.00 4 1 1.00D-10        : dtio imdalg iexpl edelta
-0.0010 1.00D-03 0         : width forccr istress
ggapbe 1                   : xctype kspin
1.00                       : destm
102                        : nbztyp
4 4 4                      : nkx nky nkz
4 4 4                      : nkx2 nky2 nkz2
75                         : keg
1                          : nextst
0                          : n_temp
2                          : imsd
0                          : evaluate_eko_diff
0                          : npdosao; ipdost(1:npdosao)
0 0.0                      : sm_n dopping

結果

本来は孤立した吸着子および清浄な表面から構造最適化を行う必要があるが、ここではある程度最適化された構造から始めている。 この計算により最適化された構造を以下に示す(Ptスラブの最下層は固定):

   -0.000039521752    0.000009691685    6.006541519588 
   -0.000091031929   -0.000032425056    3.835422572819
    0.000145931220   -0.000058602252    0.353893782891 
    2.636558853323    4.566209186808    0.002084283752
    5.272815713067    9.132741950377    0.002239396799   
    0.000043598767    3.015985700856   -4.229948419063
    2.611646441410    7.624943933157   -4.229895060273  
    5.297323842428   12.191363835081   -4.230625776888
    0.000000000000    6.088284068100   -8.588637642000
    2.636356113499   10.654586803501   -8.588637642000
    5.272712226998   15.223287498891   -8.588637642000

PDOSの解析

COの分子軌道に射影した状態密度を計算するために、吸着子と表面それぞれのディレクトリを作り波動関数(zaj.data)を作る。

COの入力ファイル

収束性が悪いので3段階に分けて収束させる。

① スクラッチから(icond=0)SCFを10回行う。

1 0 0 0 0 0                : dummy
8.0000 20.0000 2 2 2       : gmax gmaxp ktyp katm katm2
1 0                        : num_space_group type
CARTESIAN
   7.909068340476    4.566302735414    0.000000000000
   0.000000000000    9.132605470828    0.000000000000
   0.000000000000    0.000000000000   30.000000000000
12 12 1 1 1 1              : knx kny knz kp-shift
1 0                        : ncord ninv; pos iwei imdtyp ityp
  -0.000039521752    0.000009691685    6.006541519588   1   1   2
  -0.000091031929   -0.000032425056    3.835422572819   1   1   1
6 0.50 30.00 1 1 0.0       : ityp alfa amion iloc ivan zeta1
8 0.50 30.00 1 1 0.0       : ityp alfa amion iloc ivan zeta1
0 0 0 0 0                  : icond inipos inivel .................. (1)
0 1                        : ipre ipri
10 1000 0 86400.00 0       : nmd1 nmd2 iter_last cpumax ifstop
1 1                        : waymix mix_what
0 1 0.01                   : iter_start kbxmix mix_alpha .......... (2)
0.20 0.30 0.20 0.20 0.20   : dtim1 dtim2 dtim3 dtim4 dtim
500.00 4 1 1.00D-10        : dtio imdalg iexpl edelta
-0.0010 1.00D+03 0         : width forccr istress
ggapbe 1                   : xctype kspin
1.00                       : destm
102                        : nbztyp
4 4 4                      : nkx nky nkz
4 4 4                      : nkx2 nky2 nkz2
8                          : keg
1                          : nextst ............................... (3)
0                          : n_temp
2                          : imsd ................................. (4)
0                          : evaluate_eko_diff
0                          : npdosao; ipdost(1:npdosao)
0 0.0                      : sm_n dopping

② 波動関数(zaj.data)と電荷密度(potential.data)を再利用し(icond=1)、古い電荷密度を混ぜる割合を増やして(mix_alpha=0.10)さらにSCFを10回行う。収束性を高めるためにRMM(nextst=0, imsd=1)に切り替える。

1 0 0 0 0                  : icond inipos inivel
0 1 0.10                   : iter_start kbxmix mix_alpha
0                          : nextst
1                          : imsd

③ 古い電荷密度を混ぜる

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Last-modified: 2018-09-21 (金) 12:51:18 (26d)