PWscfの擬ポテンシャル

AkaiKKR(machikaneyama)ecaljが全電子法を採用しているのに対して、Quantum ESPRESSO(PWscf)は擬ポテンシャル法を採用しています。そのためバンド計算を行うためには、入力ファイルとは別に擬ポテンシャルファイルを用意する必要があります。さらにカットオフエネルギーというパラメータを設定しなければいけません。今回のエントリでは、PWscfの擬ポテンシャルファイルに関する基礎知識について書きます。


同じ元素に対しても擬ポテンシャルファイルには色々な種類があるようです。

交換相関汎関数


AkaiKKRやecaljの場合と同様に、交換相関汎関数にどのタイプを使うかを選択できます。計算結果は、どの汎関数を利用するかによって変わってきます(参考: AkaiKKRでLDAとGGA その1, その2)。
どれを使うかのが一番よいのかは、ケースバイケースなのでしょう。とりあえず PBE から試すのが最近の流行なのでしょうか。

擬ポテンシャルファイルの種類


擬ポテンシャルファイルには、以下の3種類の分類があるようです。

  • ノルム保存型
  • ウルトラソフト
  • PAW(Projector Augmented-Wave)


それぞれに特徴があるので、目的によってどのタイプを使うのかを決めます。ただし擬ポテンシャルの種類によって選択できる元素の種類が限定されます。擬ポテンシャルファイルを自作することも可能らしいですが、そうでなければ計算したい化学組成についてどのタイプの擬ポテンシャルが使えるのかはよく確認しておく必要がありそうです。元素ごとに異なるタイプの擬ポテンシャルファイルを混在させることも可能ですが、出来れば避けたほうが良いだろうと思います。

PAWポテンシャルは、おそらく3つの中で最も新しい方法で、計算の高速さと正確さの両方を同時にあげることが出来るらしいです。ただし新しい手法なので(?)選べる元素の種類は少なそう(?)です。

ノルム保存型は3つの中ではおそらく最も古く、そのため選べる元素の種類も多そうです。

ウルトラソフト擬ポテンシャルは、ノルム保存型よりもカットオフエネルギーを小さく出来る、したがって計算速度を上げることが出来るメリットがあるようです。

カットオフエネルギー


カットオフエネルギーは、計算精度に関するパラメーターです。大きくするほど計算結果が正確になりますが、計算時間が掛かるようになります。したがって、必要充分な値を設定する必要があります。この値は擬ポテンシャルファイルの先頭部分に書いてあることが多いようです。以下は Siの擬ポテンシャルファイル の冒頭部分です。

Generated using "atomic" code by A. Dal Corso  v.5.0.2 svn rev. 9415
Author: ADC
Generation date: 11Sep2012
Pseudopotential type: PAW
Element: Si
Functional: SLA PW PBX PBC

Suggested minimum cutoff for wavefunctions: 38. Ry
Suggested minimum cutoff for charge density: 151. Ry
The Pseudo was generated with a Scalar-Relativistic Calculation
L component and cutoff radius for Local Potential: 2 2.0000


波動関数のカットオフエネルギーの最小値は 38 Ry で、電荷密度のカットオフエネルギーの最小値は 151 Ry であると書かれています。利用する全ての擬ポテンシャルファイルの中で、一番大きな値の 1.5 倍程度が目安な様です。


関連エントリ




参考URL




参考文献/使用機器




フィードバック



にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ

 ↑ 電子工作ブログランキング参加中です。1クリックお願いします。


コメント・トラックバックも歓迎です。 ↓      


 ↓ この記事が面白かった方は「拍手」をお願いします。

tag: Quantum_ESPRESSO PWscf 擬ポテンシャル 

FC2カウンター
カテゴリ
ユーザータグ

LTspiceAkaiKKRmachikaneyamaScilabKKRPSoC強磁性CPAPICOPアンプecalj状態密度モンテカルロ解析常微分方程式odeトランジスタインターフェースDOSPDS5022定電流スイッチング回路確率論半導体分散関係シェルスクリプト乱数レベルシフトHP6632Aトランジスタ技術温度解析可変抵抗I2CブレッドボードR6452A反強磁性数値積分バンド構造バンドギャップセミナー絶縁偏微分方程式非線形方程式ソルバPWscf熱設計シュミットトリガLED三端子レギュレータ順列・組み合わせLM358GW近似カオスマフィンティン半径ISO-I2CフォトカプラA/Dコンバータ発振回路74HC4053数値微分直流動作点解析サーボPC817CアナログスイッチUSB補間TL431カレントミラーbzqltyVESTA電子負荷イジング模型LDA開発環境ブラべ格子FFT量子力学2ちゃんねるチョッパアンプ単振り子ポケモンGOスーパーリーグ標準ロジックQuantumESPRESSO基本並進ベクトルパラメトリック解析アセンブラBSchトレーナーバトル抵抗Maximaラプラス方程式失敗談状態方程式SMPキュリー温度スイッチト・キャパシタ位相図繰り返し熱伝導gfortranコバルトewidthTLP621不規則合金ランダムウォーク六方最密充填構造FET最適化相対論スピン軌道相互作用QSGWQuantum_ESPRESSOGGAVCA仮想結晶近似スレーターポーリング曲線cygwinZnOシュレディンガー方程式フォノンNE555詰め回路条件分岐固有値問題最大値ダイヤモンドガイガー管TLP552マントル自動計測データロガーQNAPUPSCIF井戸型ポテンシャルMCUxcrysdenゼーベック係数格子比熱最小値LM555フェルミ面fsolve過渡解析差し込みグラフ三角波起電力スーパーセル第一原理計算ブラウン運動FXA-7020ZROpenMPTLP521Ubuntuハーフメタル熱力学Writer509ubuntu平均場近似テスタawkLMC662フィルタMAS830LCK1026トランスPIC16F785AACircuit負帰還安定性ハイパーリーグCapSenseナイキスト線図ノコギリ波2SC1815EAGLEPvPP-10OPA2277MBEPGA入出力固定スピンモーメントFSMTeX結晶磁気異方性全エネルギーc/a合金multiplotgnuplot非線型方程式ソルバL10構造正規分布等高線ジバニャン方程式初期値interp1fcc面心立方構造ウィグナーザイツ胞半金属デバイ模型磁気モーメント電荷密度重積分不純物問題擬ポテンシャル状態図cif2cellPWguiSIC二相共存リジッドバンド模型edeltquantumESPRESSOスワップ領域ルチル構造ウルツ鉱構造BaO岩塩構造ヒストグラム確率論マテリアルデザインフラクタルマンデルブロ集合キーボードRealforceクーロン散乱三次元疎行列縮退化学反応関数フィッティング最小二乗法Excel直流解析PCTS-110TS-112日本語パラメータ・モデル等価回路モデル文字列不規則局所モーメント陰解法熱拡散方程式HiLAPWCrank-Nicolson法連立一次方程式specx.fifort境界条件両対数グラフ片対数グラフGimp円周率ヒストグラムシンボル線種グラフの分割軸ラベル凡例トラックボール

最新コメント
リンク

にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ