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第一原理分子動力学プログラム STATE Senri Wiki
vdW-DFの使い方 †
概要 †
van der Waals密度汎関数(vdW-DF)法では交換相関項は以下で与えられます。
\[ E_{\rm xc}=E_{\rm x}^{\rm GGA}+E_{\rm c}^{\rm LDA}+E_{\rm c}^{\rm NL} \]
GGAとの大きな違いは、相関項が局所部分\( E_{\rm c}^{\rm LDA} \)と非局所部分
\[ E_{\rm c}^{\rm NL}=\int{\rm d}\bm{r}{\rm d}\bm{r}'\rho(\bm{r})\phi\bigl(q_0(\bm{r})R,q_0(\bm{r}')R\bigr)\rho(\bm{r}'),\qquad R\equiv|\bm{r}-\bm{r}'| \]
からなる点です。\( E_{\rm x}^{\rm GGA} \)と\( E_{\rm c}^{\rm NL} \)の汎関数形には任意性があるため、それらの組み合わせにより以下の様なvdW-DFが提案されています。
| 通称 | 非局所相関 | 交換 | xctype | 文献 |
| vdW-DF1 | DRSLL | revPBE | vdw-df または drsll | M. Dion et al., Phys. Rev. Lett. 92, 246401 (2004) |
| vdW-DF2 | LMKLL | PW86R | vdw-df2 または lmkll | K. Lee et al., Phys. Rev. B 82, 081101(R) (2010) |
| vdW-DF\( ^{\rm C09x} \) | DRSLL | C09x | c09 または c09-vdw または drsllc | V. R. Cooper, Phys. Rev. B 81, 161104(R) (2010) |
| vdW-DF2\( ^{\rm C09x} \) | LMKLL | C09x | c09-vdw2 または lmkllc | |
| optPBE-vdW | DRSLL | optPBE | optpbe または optpbe-vdw | J. Klimeš et al., J. Phys.: Cond. Matt. 22, 022201 (2010) |
| optB88-vdW | DRSLL | optB88 | optb88 または optb88-vdw または kbm | J. Klimeš et al., J. Phys.: Cond. Matt. 22, 022201 (2010) |
| optB86b-vdW | DRSLL | optB86b | optb86b または optb86b-vdw | J. Klimeš et al., Phys. Rev. B 83, 195131 (2011) |
| rev-vdW-DF2 | LMKLL | B86R | rev-vdw-df2 または lmkllh | I. Hamada, Phys. Rev. B 89, 121103(R) (2014) |
計算例: グラファイト †
入力ファイル †
0 0 0 0 0 0 : graphite 8.00 20.00 1 4 4 : GMAX, GMAXP, NTYP, NATM, NATM2 1 0 : num_space_group, type of bravis lattice 4.663851051 4.663851051 10.000000000 90.0 90.0 60.0 : a,b,c,alpha,beta,gamma 24 24 2 1 1 1 : knx,kny,knz, k-point shift 0 0 : NCORD, NINV 0.000000000000 0.000000000000 0.250000000000 1 1 1 0.333333333333 0.333333333333 0.250000000000 1 1 1 0.000000000000 0.000000000000 -0.250000000000 1 1 1 -0.333333333333 -0.333333333333 -0.250000000000 1 1 1 6 0.1500 1.00794 3 1 0.d0 : TYPE 1IATOMN,ALFA,AMION,ILOC,IVAN 0 0 0 0 0 : ICOND 0-MD, 1-CONT.MD, 2-WAVE FN,, 3-WAVE FN CONT., iconstpw 0 1 : IPRE, IPRI 200 1000 0 57200.00 0 : NMD1, NMD2, iter_last, CPUMAX,ifstop 6 1 : Simple=1,Broyd2=3,Blugel=6, 1:charge, 2:potential mix. 0 30 0.5 : starting mixing, kbxmix,alpha 0.60 0.50 0.60 0.70 1.00 : DTIM1, DTIM2, DTIM3, DTIM4, dtim_last 100.00 2 1 0.10D-08 1.d-06 : DTIO ,IMDALG, IEXPL, EDELTA -0.0010 1.00D+03 0 : WIDTH,FORCCR,ISTRESS vdw-df 1 : XCTYPE, nspin 1.00 3 : destm, n_stm 101 : NBZTYP 0-SF, 1-BK, 2-SC, 3-BCC, 4-FCC, 5-DIA, 6-HEX 0 0 0 : NKX, NKY, NKZ 0 0 0 : NKX2,NKY2,NKZ2 12 : NEG 1 : NEXTST(MB) 0 : 0; random numbers, 1; matrix diagon 2 0 0 0(MB) : imsd, i_2lm, i_sd2another, wksz for phase 0 : evaluation of eko difference.0 = no ,1 = yes 0 : npdosao 0 0.0 : SM_N, dopping
