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第一原理分子動力学プログラム STATE Senri Wiki
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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。
- ソースディレクトリ: ${HOME}/STATE/src/state-5.6.3/src
- 擬ポテンシャルディレクトリ: ${HOME}/STATE/gncpp
- 擬ポテンシャル: pot_C_pbe1, pot_O_pbe1
- 入力ファイル (nfinp_1)
0 0 0 0 0 0 : dummy line (6 integers) 5.50 20.00 2 2 2 : GMAX, GMAXP, NTYP, NATM, NATM2 1 0 : space group number, bravis lattice type 6.00 4.00 4.00 90.00 90.00 90.00 : a, b, c, alpha, beta, gamma 1 1 1 1 1 1 : knx, kny, knz, k-point shift 1 0 : NCORD, NINV 0.0000 0.0000 0.0000 1 1 1 : cps, iwei, imdtyp, ityp 2.2000 0.0000 0.0000 1 1 2 : cps, iwei, imdtyp, ityp 6 0.1500 51577.50 3 1 0.d0 : IATOMN, ALFA, AMION, ILOC, IVAN, ZETA1 8 0.1500 51577.50 3 1 0.d0 : IATOMN, ALFA, AMION, ILOC, IVAN, ZETA1 0 0 0 0 0 : ICOND, INIPOS, INIVEL, ININOSE, INIACC 0 1 : IPRE, IPRI 200 200 0 57200.00 0 : NMD1, NMD2, iter_last, CPUMAX, ifstop 3 1 : way_mix, mix_what 0 8 0.8 : starting mixing, kbxmix,alpha 0.60 0.50 0.60 0.70 1.00 : DTIM1, DTIM2, DTIM3, DTIM4, dtim_last 30.00 2 1 0.10D-08 1.d-06 : DTIO, IMDALG, IEXPL, EDELTA 0.0010 0.10D+02 0 : WIDTH, FORCCR, ISTRESS ggapbe 1 : XCTYPE, nspin 1.00 3 : destm, n_stm 102 : NBZTYP 0 0 0 : NKX, NKY, NKZ (dummy) 0 0 0 : NKX2, NKY2, NKZ2 (dummy) 8 : NEG (# of bands) 1 : NEXTST (1: G-space, 0: R-space) 0 : 0; random numbers, 1; matrix diagon 2 : imsd (2: Davidson, 1: RMM) 0 : eval. eko diff.: .0 = no ,1 = yes 0 : npdosao 0 0.0 : SM_dopping
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
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。
