第一原理分子動力学プログラム STATE Senri Wiki
開始行:
*水単量体/Pt(111)界面 [#m1f1bafc]
- 目次
#Contents
- はじめに~
このチュートリアルではPt(111)(2x2)表面に水単分子（単量体...
**差電荷解析 [#d0e538ec]
ここでは以下のような差電荷密度の計算を行います。~
$\Delta \rho = \rho_{\mathrm{mol/sub}}(\mathbf{r}) - \rho...
ここで$\Delta \rho = \rho_{\mathrm{mol/sub}}(\mathbf{r})$...
以下のようなディレクトリがあるとして説明を進めます。
Mol/ Sub/ Total/
ここでMol/、Sub/、Total/はそれぞれ吸着分子、基板、吸着系...
***吸着系の計算 [#t0f8bbc3]
- SCF計算
以下のような入力ファイルを使ってSCF計算を実行します。
-- Total/nfinp_scf
WF_OPT DAV
NTYP 3
NATM 15
GMAX 5.00
GMAXP 15.00
KPOINT_MESH 6 6 1
SCF 200
MIX_ALPHA 0.6
SMEARING MP
WIDTH 0.0020
EDELTA 1.D-09
NEG 80
ESM_BC BC1
&CELL
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0.000000000000 0.000000000000 38.77213053...
&END
&ATOMIC_SPECIES
H 1.008 pot.H_lda3
O 15.999 pot.O_pbe3
Pt 195.080 pot.Pt_pbe1s
&END
&ATOMIC_COORDINATES CARTESIAN
0.522405221141 -1.533023771546 5.59831459...
0.522377859680 1.532121180968 5.59726849...
0.516611014914 -0.000460986866 4.55408149...
-0.000890586276 -0.004513673355 0.10319355...
5.286933751549 -0.004335198461 -0.00566989...
2.642999489828 4.569039415154 0.01948429...
-2.629973821912 4.563445081725 0.01101784...
0.007062901476 3.042267916724 -4.29420098...
5.278103981371 3.048323956136 -4.28803248...
2.655771533113 7.623050049818 -4.29327124...
-2.634540830538 7.615269052499 -4.30369375...
0.000000000000 -3.046226000000 -8.61602900...
5.276219000000 -3.046226000000 -8.61602900...
2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
-2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
&END
- 電荷密度の出力
SCF計算が収束した後に以下の入力ファイルを用いて実空間にお...
-- Total/nfinp_chg
TASK PRTCHG
WF_OPT DAV
NTYP 3
NATM 15
GMAX 5.00
GMAXP 15.00
KPOINT_MESH 6 6 1
NSCF 200
MIX_ALPHA 0.6
SMEARING MP
WIDTH 0.0020
EDELTA 1.D-09
NEG 80
ESM_BC BC1
&CELL
10.552437340000 0.000000000000 0.00000000...
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&END
&ATOMIC_SPECIES
H 1.008 pot.H_lda3
O 15.999 pot.O_pbe3
Pt 195.080 pot.Pt_pbe1s
&END
&ATOMIC_COORDINATES CARTESIAN
0.522405221141 -1.533023771546 5.59831459...
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-2.634540830538 7.615269052499 -4.30369375...
0.000000000000 -3.046226000000 -8.61602900...
5.276219000000 -3.046226000000 -8.61602900...
2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
-2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
&END
SCF計算と違うのは
TASK PRTCHG
の行だけです。
ここで行う差電荷解析のために出力ファイルのフォーマットは...
電荷密度はnfchgt_r.data
というファイルにASCII形式で出力されます。
***基板と分子の計算 [#n63948ef]
同様の計算を基板と分子について行います。
両者とも吸着系における構造を用いて計算を行い、構造緩和は...
-基板
-- SCF計算 (Sub/nfinp_scf)
WF_OPT DAV
NTYP 3
NATM 12
GMAX 5.00
GMAXP 15.00
KPOINT_MESH 6 6 1
NSCF 200
MIX_ALPHA 0.6
SMEARING MP
WIDTH 0.0020
EDELTA 1.D-09
NEG 80
ESM_BC BC1
&CELL
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&END
&ATOMIC_SPECIES
H 1.008 pot.H_lda3
O 15.999 pot.O_pbe3
Pt 195.080 pot.Pt_pbe1s
&END
&ATOMIC_COORDINATES CARTESIAN
-0.000890586276 -0.004513673355 0.10319355...
5.286933751549 -0.004335198461 -0.00566989...
2.642999489828 4.569039415154 0.01948429...
-2.629973821912 4.563445081725 0.01101784...
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5.278103981371 3.048323956136 -4.28803248...
2.655771533113 7.623050049818 -4.29327124...
-2.634540830538 7.615269052499 -4.30369375...
0.000000000000 -3.046226000000 -8.61602900...
5.276219000000 -3.046226000000 -8.61602900...
2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
-2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
&END
-- 電荷密度の出力 (Sub/nfinp_chg)
TASK PRTCHG
WF_OPT DAV
NTYP 3
NATM 12
GMAX 5.00
GMAXP 15.00
KPOINT_MESH 6 6 1
NSCF 200
MIX_ALPHA 0.6
SMEARING MP
WIDTH 0.0020
EDELTA 1.D-09
NEG 80
ESM_BC BC1
&CELL
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H 1.008 pot.H_lda3
O 15.999 pot.O_pbe3
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5.276219000000 -3.046226000000 -8.61602900...
2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
-2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
&END
-吸着子
-- SCF計算 (Mol/nfinp_scf)
WF_OPT DAV
NTYP 3
NATM 3
GMAX 5.00
GMAXP 15.00
KPOINT_MESH 6 6 1
NSCF 200
MIX_ALPHA 0.6
SMEARING MP
WIDTH 0.0020
EDELTA 1.D-09
NEG 16
ESM_BC BC1
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&END
&ATOMIC_SPECIES
H 1.008 pot.H_lda3
O 15.999 pot.O_pbe3
Pt 195.080 pot.Pt_pbe1s
&END
&ATOMIC_COORDINATES CARTESIAN
0.522405221141 -1.533023771546 5.59831459...
0.522377859680 1.532121180968 5.59726849...
0.516611014914 -0.000460986866 4.55408149...
&END
-- 電荷密度の出力 (Mol/nfchg_chg)
TASK PRTCHG
WF_OPT DAV
NTYP 3
NATM 3
GMAX 5.00
GMAXP 15.00
KPOINT_MESH 6 6 1
NSCF 200
MIX_ALPHA 0.6
SMEARING MP
WIDTH 0.0020
EDELTA 1.D-09
NEG 16
ESM_BC BC1
&CELL
10.552437340000 0.000000000000 0.00000000...
5.276218670000 9.138678810000 0.00000000...
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&END
&ATOMIC_SPECIES
H 1.008 pot.H_lda3
O 15.999 pot.O_pbe3
Pt 195.080 pot.Pt_pbe1s
&END
&ATOMIC_COORDINATES CARTESIAN
0.522405221141 -1.533023771546 5.59831459...
0.522377859680 1.532121180968 5.59726849...
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&END
***差電荷および誘起双極子の計算 [#gf52df43]
差電荷の計算には
state/util/chargeutil/src/drho2
を使用します。
コマンドサーチパスが設定されているとし、以下を実行します。
$ drho2
計算に必要なファイル名を聞かれますので、答えていきます。
Total/ディレクトリで作業しているとすると、今の例では入力...
nfinp_scf
nfchgt_r.data
../Sub/nfchgt_r.data
../Mol/nfchgt_r.data
を指定し、出力データとしては
drho.xsf
（3次元の差電荷）
drhoz.data
（差電荷の面（xy面）平均）
を指定します。~
差電荷のファイル（drhoz.data）には以下のデータが出力され...
- (1列目) z座標
- (2列目) 差電荷
- (3列目) 差電荷のz方向への積分
- (4列目) z方向の誘起双極子モーメント
差電荷の面平均はたとえばgnuplotを用いて可視化すると以下の...
#ref(http://www-cp.prec.eng.osaka-u.ac.jp/puki_state/grap...
誘起双極子モーメントは以下のようになります。
#ref(http://www-cp.prec.eng.osaka-u.ac.jp/puki_state/grap...
終了行:
*水単量体/Pt(111)界面 [#m1f1bafc]
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#Contents
- はじめに~
このチュートリアルではPt(111)(2x2)表面に水単分子（単量体...
**差電荷解析 [#d0e538ec]
ここでは以下のような差電荷密度の計算を行います。~
$\Delta \rho = \rho_{\mathrm{mol/sub}}(\mathbf{r}) - \rho...
ここで$\Delta \rho = \rho_{\mathrm{mol/sub}}(\mathbf{r})$...
以下のようなディレクトリがあるとして説明を進めます。
Mol/ Sub/ Total/
ここでMol/、Sub/、Total/はそれぞれ吸着分子、基板、吸着系...
***吸着系の計算 [#t0f8bbc3]
- SCF計算
以下のような入力ファイルを使ってSCF計算を実行します。
-- Total/nfinp_scf
WF_OPT DAV
NTYP 3
NATM 15
GMAX 5.00
GMAXP 15.00
KPOINT_MESH 6 6 1
SCF 200
MIX_ALPHA 0.6
SMEARING MP
WIDTH 0.0020
EDELTA 1.D-09
NEG 80
ESM_BC BC1
&CELL
10.552437340000 0.000000000000 0.00000000...
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&END
&ATOMIC_SPECIES
H 1.008 pot.H_lda3
O 15.999 pot.O_pbe3
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&END
&ATOMIC_COORDINATES CARTESIAN
0.522405221141 -1.533023771546 5.59831459...
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2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
-2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
&END
- 電荷密度の出力
SCF計算が収束した後に以下の入力ファイルを用いて実空間にお...
-- Total/nfinp_chg
TASK PRTCHG
WF_OPT DAV
NTYP 3
NATM 15
GMAX 5.00
GMAXP 15.00
KPOINT_MESH 6 6 1
NSCF 200
MIX_ALPHA 0.6
SMEARING MP
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EDELTA 1.D-09
NEG 80
ESM_BC BC1
&CELL
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H 1.008 pot.H_lda3
O 15.999 pot.O_pbe3
Pt 195.080 pot.Pt_pbe1s
&END
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2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
-2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
&END
SCF計算と違うのは
TASK PRTCHG
の行だけです。
ここで行う差電荷解析のために出力ファイルのフォーマットは...
電荷密度はnfchgt_r.data
というファイルにASCII形式で出力されます。
***基板と分子の計算 [#n63948ef]
同様の計算を基板と分子について行います。
両者とも吸着系における構造を用いて計算を行い、構造緩和は...
-基板
-- SCF計算 (Sub/nfinp_scf)
WF_OPT DAV
NTYP 3
NATM 12
GMAX 5.00
GMAXP 15.00
KPOINT_MESH 6 6 1
NSCF 200
MIX_ALPHA 0.6
SMEARING MP
WIDTH 0.0020
EDELTA 1.D-09
NEG 80
ESM_BC BC1
&CELL
10.552437340000 0.000000000000 0.00000000...
5.276218670000 9.138678810000 0.00000000...
0.000000000000 0.000000000000 38.77213053...
&END
&ATOMIC_SPECIES
H 1.008 pot.H_lda3
O 15.999 pot.O_pbe3
Pt 195.080 pot.Pt_pbe1s
&END
&ATOMIC_COORDINATES CARTESIAN
-0.000890586276 -0.004513673355 0.10319355...
5.286933751549 -0.004335198461 -0.00566989...
2.642999489828 4.569039415154 0.01948429...
-2.629973821912 4.563445081725 0.01101784...
0.007062901476 3.042267916724 -4.29420098...
5.278103981371 3.048323956136 -4.28803248...
2.655771533113 7.623050049818 -4.29327124...
-2.634540830538 7.615269052499 -4.30369375...
0.000000000000 -3.046226000000 -8.61602900...
5.276219000000 -3.046226000000 -8.61602900...
2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
-2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
&END
-- 電荷密度の出力 (Sub/nfinp_chg)
TASK PRTCHG
WF_OPT DAV
NTYP 3
NATM 12
GMAX 5.00
GMAXP 15.00
KPOINT_MESH 6 6 1
NSCF 200
MIX_ALPHA 0.6
SMEARING MP
WIDTH 0.0020
EDELTA 1.D-09
NEG 80
ESM_BC BC1
&CELL
10.552437340000 0.000000000000 0.00000000...
5.276218670000 9.138678810000 0.00000000...
0.000000000000 0.000000000000 38.77213053...
&END
&ATOMIC_SPECIES
H 1.008 pot.H_lda3
O 15.999 pot.O_pbe3
Pt 195.080 pot.Pt_pbe1s
&END
&ATOMIC_COORDINATES CARTESIAN
-0.000890586276 -0.004513673355 0.10319355...
5.286933751549 -0.004335198461 -0.00566989...
2.642999489828 4.569039415154 0.01948429...
-2.629973821912 4.563445081725 0.01101784...
0.007062901476 3.042267916724 -4.29420098...
5.278103981371 3.048323956136 -4.28803248...
2.655771533113 7.623050049818 -4.29327124...
-2.634540830538 7.615269052499 -4.30369375...
0.000000000000 -3.046226000000 -8.61602900...
5.276219000000 -3.046226000000 -8.61602900...
2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
-2.638109000000 1.523113000000 -8.61602900...
&END
-吸着子
-- SCF計算 (Mol/nfinp_scf)
WF_OPT DAV
NTYP 3
NATM 3
GMAX 5.00
GMAXP 15.00
KPOINT_MESH 6 6 1
NSCF 200
MIX_ALPHA 0.6
SMEARING MP
WIDTH 0.0020
EDELTA 1.D-09
NEG 16
ESM_BC BC1
&CELL
10.552437340000 0.000000000000 0.00000000...
5.276218670000 9.138678810000 0.00000000...
0.000000000000 0.000000000000 38.77213053...
&END
&ATOMIC_SPECIES
H 1.008 pot.H_lda3
O 15.999 pot.O_pbe3
Pt 195.080 pot.Pt_pbe1s
&END
&ATOMIC_COORDINATES CARTESIAN
0.522405221141 -1.533023771546 5.59831459...
0.522377859680 1.532121180968 5.59726849...
0.516611014914 -0.000460986866 4.55408149...
&END
-- 電荷密度の出力 (Mol/nfchg_chg)
TASK PRTCHG
WF_OPT DAV
NTYP 3
NATM 3
GMAX 5.00
GMAXP 15.00
KPOINT_MESH 6 6 1
NSCF 200
MIX_ALPHA 0.6
SMEARING MP
WIDTH 0.0020
EDELTA 1.D-09
NEG 16
ESM_BC BC1
&CELL
10.552437340000 0.000000000000 0.00000000...
5.276218670000 9.138678810000 0.00000000...
0.000000000000 0.000000000000 38.77213053...
&END
&ATOMIC_SPECIES
H 1.008 pot.H_lda3
O 15.999 pot.O_pbe3
Pt 195.080 pot.Pt_pbe1s
&END
&ATOMIC_COORDINATES CARTESIAN
0.522405221141 -1.533023771546 5.59831459...
0.522377859680 1.532121180968 5.59726849...
0.516611014914 -0.000460986866 4.55408149...
&END
***差電荷および誘起双極子の計算 [#gf52df43]
差電荷の計算には
state/util/chargeutil/src/drho2
を使用します。
コマンドサーチパスが設定されているとし、以下を実行します。
$ drho2
計算に必要なファイル名を聞かれますので、答えていきます。
Total/ディレクトリで作業しているとすると、今の例では入力...
nfinp_scf
nfchgt_r.data
../Sub/nfchgt_r.data
../Mol/nfchgt_r.data
を指定し、出力データとしては
drho.xsf
（3次元の差電荷）
drhoz.data
（差電荷の面（xy面）平均）
を指定します。~
差電荷のファイル（drhoz.data）には以下のデータが出力され...
- (1列目) z座標
- (2列目) 差電荷
- (3列目) 差電荷のz方向への積分
- (4列目) z方向の誘起双極子モーメント
差電荷の面平均はたとえばgnuplotを用いて可視化すると以下の...
#ref(http://www-cp.prec.eng.osaka-u.ac.jp/puki_state/grap...
誘起双極子モーメントは以下のようになります。
#ref(http://www-cp.prec.eng.osaka-u.ac.jp/puki_state/grap...
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