AkaiKKRのSICをOFFにするメモ

  • bccPtの全エネルギーの格子定数依存性に変な不連続
  • SICが原因
  • source/cstate.fの編集で対処可能


bccPt-jump.pngFig.1: bcc Pt の全エネルギージャンプ問題



bccPtの全エネルギーのジャンプ問題


AkaiKKR BBSのStep-wise shift of total energy along with lattice constantsにて体心立方構造(bcc)のプラチナの全エネルギー計算を行うと、特定の格子定数で階段状のエネルギーシフトが起こると報告しています。KKR Administratorさんの返信によると自己相互作用補正(Self-Interaction Correction; SIC)が悪さをしているとのことです。この問題に対処するには明示的にSICをOFFにするなどの方法があります。このためには source/cstate.fsicfalse に指定すればよいとのことです。

問題の再現


まず全エネルギーのジャンプの問題を再現するために以下の入力ファイルのテンプレートを用いて、格子定数を a = 5.2 - 6.6 Bohr の範囲で計算を行いました。

c------------------------------------------------------------
go data/bccPt_ABOHR
c------------------------------------------------------------
c brvtyp a c/a b/a alpha beta gamma
bcc ABOHR, , , , , ,
c------------------------------------------------------------
c edelt ewidth reltyp sdftyp magtyp record
0.001 1.2 sra mjw nmag 2nd
c------------------------------------------------------------
c outtyp bzqlty maxitr pmix
update 4 200 0.01
c------------------------------------------------------------
c ntyp
1
c------------------------------------------------------------
c type ncmp rmt field mxl anclr conc
Pt 1 1 0.0 2
78 100
c------------------------------------------------------------
c natm
1
c------------------------------------------------------------
c atmicx atmtyp
0 0 0 Pt
c------------------------------------------------------------


Fig.1に格子定数と全エネルギーの関係を示します。a = 5.5 Bohr と a = 5.6 Bohr の間で全エネルギーにジャンプがある事がわかります。

source/cstate.fの編集


このエネルギーのジャンプの問題を解決するためには source/cstate.f を編集して再び make し、実行ファイルを作成しなおす必要があります。AkaiKKR BBSでは2種類の解決方法が提示されていますが、今回は単純にSICをOFFにする方法を試します。

source/cstate.f の最初のほうに以下のような記述があります。

      data istop/50/, tol/1d-8/, eb/-20d0/, sic/.true./
& ,eoff/ 1d3, 1d3, 1d3,-4d0/


SICをOFFにするには true の部分を false に編集します。

      data istop/50/, tol/1d-8/, eb/-20d0/, sic/.false./
& ,eoff/ 1d3, 1d3, 1d3,-4d0/


今回のような問題が起こらない場合はSICをONにしておいた方がよいと思われます。私は今回 make した実行ファイルは specx.sicoff という名前で別に保存しました。

SICをOFFにした計算結果をFig.2に示します。

bccPt-SIC-OFF.png
Fig.2: 全エネルギーに不自然なジャンプが無くなった bccPt の格子定数と全エネルギーの関係


全エネルギーに不連続が無くなり a = 5.9 Bohr 付近に平衡格子定数があることが分かります。

関連エントリ




参考URL




付録


このエントリで使用したファイルを添付します。ファイル名末尾の".txt"を削除して、"_"を"."に変更すれば使えるはずです。(参考:ねがてぃぶろぐの付録)


参考文献/使用機器




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