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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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銅(111)表面 †
ここではPBEで最適化したバルクの格子定数を用いて作成した6原子層から成る銅(111)表面のSCF計算とバンド計算の例を示す。
スラブの構造（原子位置）は例えばslabgenを使って作成する。
SCF計算 †
- 入力ファイル (nfinp_scf)
0 0 0 0 0 0 6.00000 20.00000 1 6 6 : GMAX GMAXP NTYP NATM NATM2 1 0 : num_space_group braivis_lattice_type Cartesian 4.865948314378 0.000000000000 0.000000000000 -2.432974157189 4.214034853753 0.000000000000 0.000000000000 0.000000000000 79.460603233215 12 12 1 1 1 1 : K_mesh 1 0 : NCORD NINV : IWEI IMDTYP ITYP 0.000000000000 0.000000000000 9.932575404152 1 1 1 0.000000000000 2.809356569169 5.959545242491 1 1 1 0.000000000000 -2.809356569169 1.986515080830 1 1 1 0.000000000000 0.000000000000 -1.986515080830 1 1 1 0.000000000000 2.809356569169 -5.959545242491 1 1 1 0.000000000000 -2.809356569169 -9.932575404152 1 1 1 29 0.5000 22104.64 6 1 0.2 : IATOMN ALFA AMION ILOC IVAN 0 0 0 0 0 : ICOND INIPOS INIVEL ININOS INIACC 0 1 : ipre ipri 200 200 0 3200.00 0 : nmd1 nmd2 last_iter cpumax ifstop 6 1 : WAY_MIX MIX_WHAT 0 20 0.30 : iter_start KBXMIX MIX_ALPHA 0.20 0.30 0.20 0.20 0.20 : dtim1 dtim2 dtim3 dtim4 dtim 200.00 4 1 5.00D-12 : dtio imdalg iexpl edelta -0.0010 1.00D+03 0 : width forccr istress ggapbe 1 : xctype kspin 2.00 : destm 101 : nbztyp 4 4 4 : DUMMY 4 4 4 : DUMMY 48 : keg 1 : nextst 0 : 0 random numbers 1: matrix 2 : imsd 0 : evaluate_eko_diff 0 : npdosao 0 0.000 : sm_n doppingSTATEの実行mpirun -np 8 ./STATE < nfinp_scf > nfout_scf
バンド計算 †
- 入力ファイル (nfinp_band)
0 0 0 0 0 0 6.00000 20.00000 1 6 6 : GMAX, GMAXP, NTYP, NATM, NATM2 1 0 : num_space_group, type Cartesian 4.865948314378 0.000000000000 0.000000000000 -2.432974157189 4.214034853753 0.000000000000 0.000000000000 0.000000000000 79.460603233215 12 12 1 1 1 1 : K_mesh 1 0 : NCORD NINV : IWEI, IMDTYP, ITYP 0.000000000000 0.000000000000 9.932575404152 1 1 1 0.000000000000 2.809356569169 5.959545242491 1 1 1 0.000000000000 -2.809356569169 1.986515080830 1 1 1 0.000000000000 0.000000000000 -1.986515080830 1 1 1 0.000000000000 2.809356569169 -5.959545242491 1 1 1 0.000000000000 -2.809356569169 -9.932575404152 1 1 1 29 0.5000 22104.64 6 1 0.2 : IATOMN,ALFA,AMION,ILOC,IVAN 22 0 0 0 0 : ICOND 0-MD, 1-CONT.MD, 2-WAVE FN,, 3-CHARGE DEN. 0 1 : ipre, ipri 200 200 0 3200.00 0 : nmd1,nmd2,last_iter,cpumax,ifstop 6 1 : SIMPLE=1,BROYD1=2,BROYD2=3,DFP=4,PULAY=5 0 20 0.60 : iter_start, KBXMIX, MIX_ALPHA 0.20 0.30 0.20 0.20 0.20 : dtim1,dtim2,dtim3,dtim4,dtim 200.00 4 1 5.0D-12 : dtio ,imdalg, iexpl, edelta -0.0010 1.00D+03 0 : width,forccr,istress ggapbe 1 : xctype,kspin 2.00 : destm 101 : nbztyp 0-sf, 1-bk, 2-sc, 3-bcc, 4-fcc, 5-dia, 6-hex 4 4 4 : DUMMY 4 4 4 : DUMMY 48 : keg 1 : nextst 0 : 0 random numbers 1: matrix 2 : imsd 0 : evaluate_eko_diff 0 : npdosao 0 0.000 : sm_n, dopping &KPOINTS_BAND NKSEG 3 KMESH 40 20 40 KPOINTS 0.0 0.0 0.0 0.5 0.0 0.0 0.33333333 0.33333333 0.0 0.0 0.0 0.0 &ENDSTATEの実行mpirun -np 8 ./STATE < nfinp_band > nfout_band
energy.dataが得られるのでenergy2band
を実行してバンドをXYデータ形式にしてプロットすると以下のようになる (添付gnuplotスクリプトを参照)。ここでフェルミレベルをエネルギーの原点にしている。得られたバンドを文献のものと比較してみる。例えばEuceda et al., Phys. Rev. B 28, 528-534 (1983)を見よ。
