ecaljの実行手順(LDA計算)

ecaljは、ユーザーが最低限準備しなければならないファイルが結晶構造ファイルctrls.siだけで非常に簡単です。その分、結晶構造ファイルからバンド計算のための入力ファイルを半自動生成するステップが必要です。今回は、ecaljを用いた局所密度近似(LDA)計算の手順をまとめます。

  1. 結晶構造ファイル ctrls.si の作成
  2. 制御ファイル ctrl.si の作成
  3. 構造のチェック(省略可): lmchk
  4. 計算の前準備: lmfa
  5. LDA計算: lmf
  6. ポスト処理(状態密度の描画など)



ecaljのLDA計算


ecaljはGW近似を計算可能な第一原理計算パッケージです。
密度汎関数理論(DFT)と局所密度近似(LDA)の組み合わせは、半導体のバンドギャップを過小評価するなどの問題がある事が広く知られています。
GW近似は、この問題に対してLDA計算の結果を大きく改善します。
今回はこのecaljの基本的な計算方法のうち、GW近似を用いないLDA計算の手順をメモしておきます。

ecaljのファイル命名規則に書いた通りecaljのファイル名は、拡張子の部分に物質の名前を指定する規則になっているようです。
今回はシリコンを想定して ctrls.si の様にファイル名を命名していますが、計算する系に応じて si の部分は読み替えてください。

1. 結晶構造ファイル ctrls.si の作成


結晶構造を指定するファイルは ctrls.si です。
このファイルには、最低限で以下の3つの情報が必要です。
  • 格子定数 a (Bohr)
  • 基本並進ベクトル
  • 基底の原子位置

#で始まる行はコメント、%constで始まる行は定数の定義です。

2. 制御ファイル ctrl.si の作成


結晶構造ファイルctrls.si から半自動的に制御ファイルのテンプレート ctrl.si を作成することができます。
ctrlgenM1.py si
cp ctrlgenM1.ctrl.si ctrl.si

結晶構造ファイル ctrls.si と非常に名前が良く似ていますが、制御ファイル ctrl.si は別のファイルです。

3. 構造のチェック: lmchk


省略

4. 計算の前準備: lmfa


lmfa si

計算の前準備をします。

5. LDA計算: lmf


lmf si

実際の第一原理計算です。

6. ポスト処理


状態密度の描画などのポスト処理を行います。
job_tdos si -np 2

上記の例では、全状態密度を描画します。

関連エントリ




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参考文献/使用機器




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