* Bader charge analysis [#va4ae2b5]
[[Henkelman Group:http://theory.cm.utexas.edu/henkelman/code/bader/]]が配布しているプログラムを利用してBader電荷の計算を行う。
** グラフェン [#ed3f7d01]
以下ではノルム保存擬ポテンシャルC_pbe6TMを用いる。
*** SCF計算 [#be50a39b]
 0 0 0 0 0 0
 8.0000  20.0000   1   2   2   : GMAX, GMAXP, NTYP, NATM, NATM2
 191  0  : number of space group, type of bravis lattice
 4.655538364 4.655538364 20.000  90.0   90.0  120.0  : a,b,c,alpha,beta,gamma
 24    24       1       1      1     1     : knx,kny,knz, k-point shift
 0   0   : NCORD, NINV,   : IWEI, IMDTYP, ITYP
 0.6666666666      0.3333333333      0.0000000000  1   1  1
 0.3333333333      0.6666666666      0.0000000000  1   1  1
 6  0.1500  12.0107 1 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   200     0    3600.00  0 : NMD1, NMD2, iter_last, CPUMAX,ifstop
     3   1  : Simple=1,Broyd2=3,Blugel=6,    1:charge, 2:potential mix.
     0   20  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
  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
     8           : 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

*** 実空間の電荷密度 [#u873fbb8]
icond=9として再計算して実空間の電荷密度nfchgt_r.dataを作成する。

*** Gaussian cube fileの作成 [#a3d3331c]
/home/hamada/STATE/tools/ChargeUtil/chg2cubeを用いて電荷密度をGaussian cube形式に変換する。
 $ chg2cube
 Enter the name of the STATE input file> your_input_file_name
 Enter the name of the charge density file> nfchgt_r.data
 Enter the prefix for output file(s)> charge
 reading nfchgt_r.data...done.
 # of data in nfchgt_r.data : 1
 data #1  : ispin : 1  : ilevel: 1
 Creating charge.cube...done.
 Program successfully ended

*** Bader電荷の計算 [#i8ab8f23]

 $ bader charge.cube
 
   GRID BASED BADER ANALYSIS  (Version 0.95a 02/26/16)
 
   OPEN ... charge.cube
   GAUSSIAN-STYLE INPUT FILE
   FFT-grid:    30 x  30 x 128
   CLOSE ... charge.cube
   RUN TIME:    0.03 SECONDS
 
   CALCULATING BADER CHARGE DISTRIBUTION
                  0  10  25  50  75  100
   PERCENT DONE:  **********************
 
   REFINING AUTOMATICALLY
   ITERATION: 1
   EDGE POINTS:         23177
   REASSIGNED POINTS:     969
   ITERATION: 2
   CHECKED POINTS:       9850
   REASSIGNED POINTS:       0
 
   RUN TIME:       0.15 SECONDS
 
   CALCULATING MINIMUM DISTANCES TO ATOMS
                  0  10  25  50  75  100
   PERCENT DONE:  **********************
   RUN TIME:    0.01 SECONDS
 
   WRITING BADER ATOMIC CHARGES TO ACF.dat
   WRITING BADER VOLUME CHARGES TO BCF.dat
 
   NUMBER OF BADER MAXIMA FOUND:              6
       SIGNIFICANT MAXIMA FOUND:              6
                  VACUUM CHARGE:         0.0205
            NUMBER OF ELECTRONS:        8.00003

 $ cat ACF.dat
    #         X           Y           Z        CHARGE     MIN DIST    ATOMIC VOL
 --------------------------------------------------------------------------------
    1   2.3277690   1.3439380   0.0000000   3.9020033   1.0751426  65.2790699
    2   0.0000000   2.6878760   0.0000000   4.0774900   1.2120244  69.3785643
 --------------------------------------------------------------------------------
    VACUUM CHARGE:               0.0205
    VACUUM VOLUME:             240.7492
    NUMBER OF ELECTRONS:         8.0000
CHARGEに各原子の電荷が表示される。単位胞内の2つの炭素原子は等価なのに電荷に偏りが生じているのは、電荷密度のグリッドが粗いためと考えられる。

*** カットオフ依存性 [#g65fcc10]
エネルギーカットオフを増加させて(電荷密度のグリッドを細かくして)電荷分布の収束性を調べる。
|gmaxp |CENTER: 20|CENTER: 30|CENTER: 40|CENTER: 50|CENTER: 60|CENTER: 70|CENTER: 80|CENTER: 90|CENTER: 100|h
|grid-X|CENTER: 30|CENTER: 48|CENTER: 60|CENTER: 80|CENTER: 90|CENTER: 108|CENTER:120|CENTER:144|CENTER:150|
|grid-Y|CENTER: 30|CENTER: 48|CENTER: 60|CENTER: 80|CENTER: 90|CENTER: 108|CENTER:120|CENTER:144|CENTER:150|
|grid-Y|CENTER:128|CENTER:192|CENTER:256|CENTER:320|CENTER:384|CENTER: 450|CENTER:512|CENTER:576|CENTER:640|
|炭素原子1の電荷|3.902|3.934|3.945|3.956|3.960|3.965|3.967|3.971|3.972|
|炭素原子2の電荷|4.077|4.044|4.034|4.022|4.019|4.014|4.011|4.008|4.007|
|電荷の偏り|0.175|0.110|0.088|0.066|0.059|0.049|0.044|0.037|0.035|
トップ   新規 一覧 単語検索 最終更新   ヘルプ   最終更新のRSS