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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 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。
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
