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

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。

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