2014年11月

ウェブサイトのリスト。時々更新します。情報量多そうなものもの順気味の順不同。
素敵な日本語情報
  1. NIMS・小林一昭博士
  2. 第一原理計算入門
  3. 第一原理バンド計算 (基礎編)，第一原理計算 (解析編) / 名工大・中山将伸准教授
  4. サルにでも第一原理計算ができるか？－ABINITを使って－
  5. 集中講義関連資料 / NIMS・新井正男博士
  6. 吉本芳英, "第一原理計算の現状と課題を考える", torrent No.6 日本語版
素敵な外部プログラム
  1. abipy
  2. cif2cell
  3. VESTA
  4. XCrySDen

ABINIT, first (basic) lesson of the tutorial: The H2 molecule, without convergence studies.を少しずつ進めています。水素分子について，
  1. 全エネルギー【済】
  2. 結合長
  3. 電荷密度【済】
  4. 原子化エネルギー
を算出するのが目的でした。其之伍では，2. 結合長を算出します。

算出法は幾つかあります。
  1. 「結合長を与えて全エネルギーを算出」を複数の結合長について行い，全エネルギーの最小値を求める。
  2. 「結合長を与えて原子にはたらく力を算出」を複数の結合長について行い，力の最小値(0になるはずです)を求める。
  3. a.またはb.の複数の計算部分を自動で行う。(フィッティングは後で手動)
  4. 全て自動で行う。(構造最適化)
ここではまず，a.のやり方で進めます(同時に手間なくb.も行うことになります)。実はここまででまだ1度しかabinitで第一原理計算をしていません。本ブログの基本方針の通り，なるべく沢山手を動かします。面倒ですが，手を動かせば動かすほど上達するはずです。続きを読む

標準入力ファイルtbase1_x.filesファイルの説明です。このファイルは，計算のパラメータは含んでいません。計算を行う前に1度だけ機械的に作成すれば十分です。

オリジナルのtbase1_x.filesは以下の内容でした。
001: ../tbase1_1.in
002: tbase1_x.out
003: tbase1_xi
004: tbase1_xo
005: tbase1_x
006: ../../../Psps_for_test/01h.pspgth
007:
これを，本家チュートリアル1 〜其之壱〜では以下のように変更しました。
001: tbase1_1.in
002: tbase1_1.out
003: tbase1_1i
004: tbase1_1o
005: tbase1_1
006: 01h.pspgth
007:

1行目は，メイン入力ファイル名(*.in)を指定します。*.inファイルには，各種パラメータ(原子群と計算条件の情報)が含まれています。
2行目は，メイン出力ファイル名を指定します。入力されたパラメータや計算の途中経過，結果が出力されるアスキーファイルです。
3行目は，計算時に利用される入力用ルート名です。計算時に利用される入力ファイルとは，波動関数や密度，ポテンシャルです。これまでのジョブではまだ登場していません。
4行目は，様々な計算結果の出力用ルート名です。例えば，電荷密度の結果は *_DENというファイルに出力されていて，本家チュートリアル1 〜其之弐〜ではこれを加工して可視化しました。電荷密度以外に，波動関数の結果が *_WFK，固有値の結果が *_EIGに出力されます。これらの '*' 部分を4行目で指定します。
5行目は，一時的に利用されるファイル名です。どんな名前でも構いません。
6行目は，擬ポテンシャルのファイル名です。少なくとも当面は既存のものを利用するので，そのファイル名を指定します。水素分子の計算では，系に含まれる原子は水素1種類でした。従って，擬ポテンシャルも1つでした。複数種類の原子が含まれる場合，擬ポテンシャルファイルもその数だけ必要です。

また，元のtbase1_x.filesにあった「../」は，親ディレクトリを意味します。カレントディレクトリの1つ上の階層のディレクトリ(フォルダー)です。相対位置を指定する際に用います。例えば，C:¥Program Files¥abinit-7.4.3¥share¥abinit-test¥tutorial¥Input¥tbase1_x.filesとC:¥Program Files¥abinit-7.4.3¥share¥abinit-test¥Psps_for_tests¥01h.pspgthの相対位置を想像してみて下さい。Windowsでは「/」と「¥」は同じ意味です。

結局のところ，以下の具合で斜体部分をジョブに応じて変更し，赤文字部分を毎回付加すれば問題ありません。
001: XXX.in
002: XXX.out
003: XXXi
004: XXXo
005: XXX
006: 01h.pspgthなど(必要な数だけ)
007:

また，今後，本ブログでは下記の呼び分けをします。
001: メイン入力ファイル名(*.in)
002: メイン出力ファイル名(*.out)
003: 入力用ルート名
004: 出力用ルート名
005: テンポラリファイル名
006: 擬ポテンシャルファイル1
007: 擬ポテンシャルファイル2
008: ...

以上で，標準入力ファイル"files"の内容説明が完了です。

これまで，水素分子について全エネルギーを計算というだけで，具体的な条件やファイルの内容は説明しませんでした。確かに全エネルギー(と電荷密度分布)を得ることができましたが，何についてどのような計算したのか？が不明です。"何について"を入力ファイルの内容と共に説明します。

計算では，3つの入力ファイルを用意しました。メイン入力ファイル(*.in)，標準入力ファイル(*.files)，擬ポテンシャルファイルです。これら入力ファイルとabinitプログラム本体，出力ファイルの関係を図示したのが以下です。図では *.filesファイルは重複していますが，実際には1つです。
abinit_Flow
全エネルギー計算時，①を編集，②は省略(テンプレートの*.inをそのまま利用)しました。コマンドプロンプトで③指示を出し，④全エネルギーの値確認および電荷密度分布表示を行いました。"何のどんな条件"については，省略した②に記述してあります。

。。というわけで，*.inファイルの内容を今回初めて見てみます。*.inファイルは，計算対象である原子群の情報と，計算条件の情報が含まれます。今回は原子群の情報のみ眺めます。以下が，tbase1_1.inの該当部分です。

001: # H2 molecule in a big box
002: #
003: # In this input file, the location of the information on this or that line
004: # is not important : a keyword is located by the parser, and the related
005: # information should follow.
006: # The "#" symbol indicates the beginning of a comment : the remaining
007: # of the line will be skipped.
008:
009: #Definition of the unit cell
010: acell 10 10 10    # The keyword "acell" refers to the
011:                   # lengths of the primitive vectors (in Bohr)
012: #rprim 1 0 0 0 1 0 0 0 1 # This line, defining orthogonal primitive vectors,
013:                   # is commented, because it is precisely the default value of rprim
014:
015: #Definition of the atom types
016: ntypat 1          # There is only one type of atom
017: znucl 1           # The keyword "znucl" refers to the atomic number of the
018:                   # possible type(s) of atom. The pseudopotential(s)
019:                   # mentioned in the "files" file must correspond
020:                   # to the type(s) of atom. Here, the only type is Hydrogen.
021:
022:
023: #Definition of the atoms
024: natom 2           # There are two atoms
025: typat 1 1         # They both are of type 1, that is, Hydrogen
026: xcart             # This keyword indicates that the location of the atoms
027:                   # will follow, one triplet of number for each atom
028:   -0.7 0.0 0.0    # Triplet giving the cartesian coordinates of atom 1, in Bohr
029:    0.7 0.0 0.0    # Triplet giving the cartesian coordinates of atom 2, in Bohr
030:
031: #Definition of the planewave basis set
〜以下，省略〜

まず，灰色で示してある部分はコメントです。abinitでは"#"以降の文字は全てコメント扱いとなり，何も書いていないのと同じ意味です。結局，6ブロック・8行が意味のある設定です。ここに，水素分子を定義する内容が記されているはずです。
コメントアウトされている1行目の"H2 molecule in a big box" (単なるコメントで，計算には一切関係ありません)を見てみます。"大きな箱の中のH2分子"と書いてあります。大きな箱とH2分子が指定されているであろうことが予想できます。

大きな箱の指定が10行目の
010: acell 10 10 10
です。ここで，"acell"が箱のサイズを指定するための基本入力変数です。acellに続けて半角スペースで区切りながら数値を3つ指定します。数値の単位はBohrです。1 Bohr = 0.529 Åです。つまり，10行目は，5.29 Å × 5.29 Å × 5.29 Åの箱を用意するという意味です。この箱をVESTAで図示したのが下の図です。
Big_Box

続いて，H2分子の指定です。
まず，人間が水素分子というものを伝達する場合を想像して下さい。水素分子のことを知らない人に伝える場合です。例えば，"2個の"，"水素原子が"，"0.074 nm離れた状態"で一塊になっているもの。。と伝えると思います。コンピュータ(abinit)には，人間よりも遥かに厳密に伝えないといけません。abinitでは，
  1. 何種類の原子があるか？
  2. 各々何の原子か？
  3. 何個の原子があるか？
  4. 各々何の原子か？
  5. 各々どこにあるか？
を伝える(指定する)約束事になっています。1〜5がそれぞれ，16行目ntypat，17行目znucl，24行目natom，25行目typat，26〜29行目xcartに対応します。2.と4.が重複しているように思うかも知れませんが，今は気にしないでおきます。
何種類の原子があるか？: ntypat
016: ntypat 1
水素分子を構成する原子は(水素原子)1種類なので，"1"を指定します。
各々何の原子か？: znucl
017: znucl 1
水素原子の原子番号1を指定します。
何個の原子があるか？: natom
024: natom 2
水素分子には原子が2つ含まれるので，"2"を指定します。
各々何の原子か？: typat
025: typat 1 1
1つ目は水素原子(原子番号1)，2つ目は水素原子(原子番号1)なので，"1 1"を指定します。ただし，ここで指定できる原子番号は，17行目znuclで定義した原子番号のみ(ここでは"1"のみ)です。
各々どこにあるか？: xcart
026: xcart
027:
028:   -0.7 0.0 0.0    # Triplet giving the cartesian coordinates of atom 1, in Bohr
029:    0.7 0.0 0.0    # Triplet giving the cartesian coordinates of atom 2, in Bohr
他の入力変数と異なり，xcartはすぐに改行します。27行目はあってもなくても構いません。24行目のnatomで指定した"原子2つ"分の位置をデカルト座標(xcartの場合)で指定します。つまり，2行指定します。28行目に1つ目の原子の座標，29行目に2つ目の原子の座標を指定します。単位は，コメント部分にもあるように，Bohrです。

上記で指定した水素分子を大きな箱と共にVESTAで図示したのが下の図です。
H2_BigBox
図中左側のピンク色の玉が1つ目の水素原子，右側が2つ目の水素原子です。両原子間の距離は，28, 29行目の定義から，0.7 - (-0.7) = 1.4 Bohrであることが分かります。1 Bohr ≒ 0.529 Åなので，1.4 × 0.529 = 0.74 Åの原子間距離でtbase1_1.inファイルに指定されていた，ということになります。この値は，実験的に得られた水素分子の原子間距離です。Google検索等で確認して下さい。

注意

abinitは固体を想定した第一原理計算プログラムであるため，周期的境界条件が適用され，*.inで指定した結晶群が3次元に繰り返し並んだ(ことに相当する)系について計算を行います。従って，実際には下図のような"一見，結晶のような"原子群について計算されます。
H2_BigBox1
水素分子1つの計算を行いたいのにこれで良いのか？という疑問が一瞬生じます。

問題ありません。

そのために大きな箱を用意しました。これは，第一原理計算(バンド計算)のテクニックの1つで，隣の原子群と相互作用がはたらかないだけ十分離れた状態は，分子1つと同等の振る舞いであるという近似であり，定性的に確認されている状態です。定量的な確認は実際に手を動かす必要があります(本家チュートリアルLesson 2がこの内容です)。 

以上で，*.inファイル(メイン入力ファイル)の原子群指定部分の説明が完了です。計算条件部分の説明は，いずれ必要なときに行います。

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よろしくお願い致します。 

本家チュートリアル1 〜其之弐〜で説明した，Cut3Dを用いた電荷密度ファイル変換操作例をひとまとめにして再掲します。緑色文字がユーザー入力部分，赤色文字がabinitからの質問です。
D:\abinit\L01>cut3d 

.Version 7.4.3 of CUT3D
.(MPI version, prepared for a i686_cygwin_gnu4.7 computer)

.Copyright (C) 1998-2013 ABINIT group .
 CUT3D comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
 It is free software, and you are welcome to redistribute it
 under certain conditions (GNU General Public License,
 see ~abinit/COPYING or http://www.gnu.org/copyleft/gpl.txt).

 ABINIT is a project of the Universite Catholique de Louvain,
 Corning Inc. and other collaborators, see ~abinit/doc/developers/contributors.t
xt .
 Please read ~abinit/doc/users/acknowledgments.html for suggested
 acknowledgments of the ABINIT effort.
 For more information, see http://www.abinit.org .

.Starting date : Mon 17 Nov 2014.
- ( at 02h08 )


  What is the name of the 3D function (density, potential or wavef) file ?
tbase1_xo_DEN 
  => Your 3D function file is : tbase1_xo_DEN

  Does this file contain formatted 3D ASCII data (=0)
   or unformatted binary header + 3D data        (=1) ?
   or ETSF binary                                (=2) ?
1 
  1 => Your file contains unformatted binary header + 3D data
  The information it contains should be sufficient.
  cut3d : read file tbase1_xo_DEN from unit number 19.

 ===============================================================================

 ECHO of the ABINIT file header

 First record :
.codvsn,headform,fform = 7.4.3    57   52

 Second record :
 bantot,intxc,ixc,natom  =     2     0     1     2
 ngfft(1:3),nkpt         =    30    30    30     1
 nspden,nspinor          =     1     1
 nsppol,nsym,npsp,ntypat =     1    16     1     1
 occopt,pertcase,usepaw  =     1     0     0
 ecut,ecutdg,ecutsm      =  1.0000000000E+01  1.0000000000E+01  0.0000000000E+00

 ecut_eff                =  1.0000000000E+01
 qptn(1:3)               =  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00

 rprimd(1:3,1)           =  1.0000000000E+01  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00

 rprimd(1:3,2)           =  0.0000000000E+00  1.0000000000E+01  0.0000000000E+00

 rprimd(1:3,3)           =  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00  1.0000000000E+01

 stmbias,tphysel,tsmear  =  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00  4.0000000000E-02


 Third record :
 istwfk=   2
 nband =   2
 npwarr=  752
 so_psp=   1
 symafm=
          1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1  1
 symrel=
           1   0   0   0   1   0   0   0   1    -1   0   0   0  -1   0   0   0
-1
          -1   0   0   0   1   0   0   0  -1     1   0   0   0  -1   0   0   0
 1
          -1   0   0   0  -1   0   0   0   1     1   0   0   0   1   0   0   0
-1
           1   0   0   0  -1   0   0   0  -1    -1   0   0   0   1   0   0   0
 1
           1   0   0   0   0   1   0   1   0    -1   0   0   0   0  -1   0  -1
 0
          -1   0   0   0   0   1   0  -1   0     1   0   0   0   0  -1   0   1
 0
          -1   0   0   0   0  -1   0   1   0     1   0   0   0   0   1   0  -1
 0
           1   0   0   0   0  -1   0  -1   0    -1   0   0   0   0   1   0   1
 0
 type  =   1   1
 kptns =                 (max 50 k-points will be written)
            0.000000E+00    0.000000E+00    0.000000E+00
 wtk =
          1.00
   occ =
          2.00  0.00
 tnons =
          0.000000  0.000000  0.000000    0.000000  0.000000  0.000000
          0.000000  0.000000  0.000000    0.000000  0.000000  0.000000
          0.000000  0.000000  0.000000    0.000000  0.000000  0.000000
          0.000000  0.000000  0.000000    0.000000  0.000000  0.000000
          0.000000  0.000000  0.000000    0.000000  0.000000  0.000000
          0.000000  0.000000  0.000000    0.000000  0.000000  0.000000
          0.000000  0.000000  0.000000    0.000000  0.000000  0.000000
          0.000000  0.000000  0.000000    0.000000  0.000000  0.000000
  znucl=  1.00

 Pseudopotential info :
 title=Goedecker-Teter-Hutter  Wed May  8 14:27:44 EDT 1996
  znuclpsp=  1.00, zionpsp=  1.00, pspso=  0, pspdat=960508, pspcod=  2, pspxc=
 1
  lmnmax  =  1

 Last record :
 residm,etot,fermie=    5.807846E-12   -1.103722421314E+00   -3.652486E-01
 xred =
           -7.000000E-02    0.000000E+00    0.000000E+00
            7.000000E-02    0.000000E+00    0.000000E+00
 End the ECHO of the ABINIT file header
 ===============================================================================


 ===========================================================

 ECHO important input variables ...

  Dimensional primitive vectors (ABINIT equivalent : rprimd):
    1.000000E+01    0.000000E+00    0.000000E+00
    0.000000E+00    1.000000E+01    0.000000E+00
    0.000000E+00    0.000000E+00    1.000000E+01
  Grid density (ABINIT equivalent : ngfft):    30   30   30
  Number of atoms       :           2
  Number of atomic types:           1

   #    Atomic positions (cartesian coordinates - Bohr)
   1   -7.000000E-01    0.000000E+00    0.000000E+00
   2    7.000000E-01    0.000000E+00    0.000000E+00

  This file is a Density or Potential file

  3D function was read. Ready for further treatment.

 ===========================================================

  What is your choice ? Type:
   0 => exit
   1 => point  (interpolation of data for a single point)
   2 => line   (interpolation of data along a line)
   3 => plane  (interpolation of data in a plane)
   4 => volume (interpolation of data in a volume)
   5 => 3D formatted data (output the bare 3D data - one column)
   6 => 3D indexed data (bare 3D data, preceeded by 3D index)
   7 => 3D Molekel formatted data
   8 => 3D data with coordinates (tecplot ASCII format)
   9 => output .xsf file for XCrysDen
  10 => output .dx file for OpenDx
  11 => compute atomic charge using the Hirshfeld method
  12 => NetCDF file
  14 => Gaussian/cube wavefunction module
9 

 Your choice is  9


  Enter the name of an output file:
tbase1_1.xsf 
   The name of your file is : tbase1_1.xsf

 Extremas (x,y,z) of the cube in which the molecule is placed, in Angstroms

        0.00000   5.29177   0.00000   5.29177   0.00000   5.29177

 Number of points per side:      31   31   31

 Total number of points:       29791


   znucl =    1.0000000000000000       type =            1           1  ntypat =
            1
 Do you want to shift the grid along the x,y or z axis (y/n)?

n 
  Task            9  has been done !

 More analysis of the 3D file ? ( 0=no ; 1=default=yes ; 2= treat another file -
 restricted usage)
0 

  Provide some global information about the density and/or potential file(s)

  File number     1, with name "tbase1_xo_DEN"
  Number of grid points =       27000 ; Volume of real space cell (Bohr^3)=  1.0
00000E+03
   Spin-component number     1
      Sum of values, mean, mean times cell volume=    5.400000E+01    2.000000E-
03    2.000000E+00

 Provide some global joint information about the stored density and potential fi
le(s)

  File numbers :    1    1
   Spin-component number     1
      Dot product of values, mean, mean times cell volume=    4.091044E+00    1.
515201E-04    1.515201E-01
-
- Proc.   0 individual time (sec): cpu=          1.0  wall=        237.2

  Thank you for using me


D:\abinit\L01>

電荷密度の計算は，全エネルギーの計算時に同時に行われています。よって，ここでは計算作業は不要です。本家チュートリアル1 〜其之壱〜で得た結果を再度見てみます。dirコマンドで作業フォルダー(D:¥abinit¥L01)のファイル一覧を表示します。

D:¥abinit¥L01>dir 
 ドライブ D のボリューム ラベルは XXXXX です
 ボリューム シリアル番号は XXXX-XXXX です

 D:¥abinit¥L01 のディレクトリ

2014/11/15  01:12    <DIR>          .
2014/11/15  01:12    <DIR>          ..
2014/11/15  01:15               378 01h.pspgth
2014/11/15  01:21            27,447 log.txt
2014/11/15  01:17                65 tbase1_1.files
2014/11/15  01:15             2,933 tbase1_1.in
2014/11/15  01:21            17,450 tbase1_1.out
2014/11/15  01:21             5,141 tbase1_1o_DDB
2014/11/15  01:21           217,634 tbase1_1o_DEN
2014/11/15  01:21               236 tbase1_1o_EIG
2014/11/15  01:21               548 tbase1_1o_EIG.nc
2014/11/15  01:21             4,512 tbase1_1o_GSR
2014/11/15  01:21             2,160 tbase1_1o_OUT.nc
2014/11/15  01:21            34,798 tbase1_1o_WFK
              12 個のファイル             313,302 バイト
               2 個のディレクトリ  XX,XXX,XXX,XXX バイトの空き容量

D:¥abinit¥L01>

赤色で示したtbase1_1o_DENが，電荷密度の計算結果が収められている出力ファイルです。電荷密度の表示は，ここではVESTAを使います。VESTAは，国立科学博物館・門馬綱一博士と元NIMS・泉富士夫博士が開発したプログラムです。

ここで，DENファイルはabinit用のバイナリファイルであり，VESTAで直接読み込むことが出来ないので注意が必要です。変換しなければなりません。以下に，手順を示します。続きを読む

Nov 13, 2014にバージョンアップがリリースされました。
→ ABINITv7.10.1 Production release

本ブログはv7.4.3のWindows版で進めているので，影響はありません。

001:
002: .Version 7.4.3 of ABINIT
003: .(MPI version, prepared for a i686_cygwin_gnu4.7 computer)
004: .Copyright (C) 1998-2013 ABINIT group .
005:
006:  ABINIT comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
007:  It is free software, and you are welcome to redistribute it
008:  under certain conditions (GNU General Public License,
009:  see ~abinit/COPYING or http://www.gnu.org/copyleft/gpl.txt).
010:
011:  ABINIT is a project of the Universite Catholique de Louvain,
012:  Corning Inc. and other collaborators, see ~abinit/doc/developers/contributors.txt .
013:  Please read ~abinit/doc/users/acknowledgments.html for suggested
014:  acknowledgments of the ABINIT effort.
015:  For more information, see http://www.abinit.org .
016:
017: .Starting date : Sat 15 Nov 2014.
018: - ( at 02h08 )
019:  
020: - input  file    -> tbase1_1.in
021: - output file    -> tbase1_1.out
022: - root for input  files -> tbase1_1i
023: - root for output files -> tbase1_1o
024:
025:
026:  Symmetries : space group P4/m m m (#123); Bravais tP (primitive tetrag.)
027: ================================================================================
028:  Values of the parameters that define the memory need of the present run
029:    intxc =         0  ionmov =         0    iscf =         7 xclevel =         1
030:   lmnmax =         1   lnmax =         1   mband =         2  mffmem =         1
031: P  mgfft =        30   mkmem =         1 mpssoang=         1     mpw =       752
032:   mqgrid =      3001   natom =         2    nfft =     27000    nkpt =         1
033:   nloalg =         4  nspden =         1 nspinor =         1  nsppol =         1
034:     nsym =        16  n1xccc =         0  ntypat =         1  occopt =         1
035: ================================================================================
036: P This job should need less than                       7.900 Mbytes of memory.
037:   Rough estimation (10% accuracy) of disk space for files :
038: _ WF disk file :      0.025 Mbytes ; DEN or POT disk file :      0.208 Mbytes.
039: ================================================================================
040:
041: --------------------------------------------------------------------------------
042: ------------- Echo of variables that govern the present computation ------------
043: --------------------------------------------------------------------------------
044: -
045: - outvars: echo of selected default values                                     
046: -   accesswff0 =  0 , fftalg0 =112 , wfoptalg0 =  0
047: -
048: - outvars: echo of global parameters not present in the input file             
049: -  max_nthreads =    0
050: -
051:  -outvars: echo values of preprocessed input variables --------
052:             acell      1.0000000000E+01  1.0000000000E+01  1.0000000000E+01 Bohr
053:               amu      1.00794000E+00
054:            diemac      2.00000000E+00
055:              ecut      1.00000000E+01 Hartree
056:            istwfk        2
057:            kptopt           0
058: P           mkmem           1
059:             natom           2
060:             nband           2
061:             ngfft          30      30      30
062:              nkpt           1
063:             nstep          10
064:              nsym          16
065:            ntypat           1
066:               occ      2.000000  0.000000
067:         optforces           1
068:           spgroup         123
069:            symrel      1  0  0   0  1  0   0  0  1      -1  0  0   0 -1  0   0  0 -1
070:                       -1  0  0   0  1  0   0  0 -1       1  0  0   0 -1  0   0  0  1
071:                       -1  0  0   0 -1  0   0  0  1       1  0  0   0  1  0   0  0 -1
072:                        1  0  0   0 -1  0   0  0 -1      -1  0  0   0  1  0   0  0  1
073:                        1  0  0   0  0  1   0  1  0      -1  0  0   0  0 -1   0 -1  0
074:                       -1  0  0   0  0  1   0 -1  0       1  0  0   0  0 -1   0  1  0
075:                       -1  0  0   0  0 -1   0  1  0       1  0  0   0  0  1   0 -1  0
076:                        1  0  0   0  0 -1   0 -1  0      -1  0  0   0  0  1   0  1  0
077:            toldfe      1.00000000E-06 Hartree
078:             typat      1  1
079:            xangst     -3.7042404601E-01  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
080:                        3.7042404601E-01  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
081:             xcart     -7.0000000000E-01  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
082:                        7.0000000000E-01  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
083:              xred     -7.0000000000E-02  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
084:                        7.0000000000E-02  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
085:             znucl        1.00000
086:
087: ================================================================================
088:
089:  chkinp: Checking input parameters for consistency.
090:
091: ================================================================================
092: == DATASET  1 ==================================================================
093: -   nproc =    1
094:
095:  Exchange-correlation functional for the present dataset will be:
096:   LDA: new Teter (4/93) with spin-polarized option - ixc=1
097:  Citation for XC functional:
098:   S. Goedecker, M. Teter, J. Huetter, PRB 54, 1703 (1996)
099:
100:  Real(R)+Recip(G) space primitive vectors, cartesian coordinates (Bohr,Bohr^-1):
101:  R(1)= 10.0000000  0.0000000  0.0000000  G(1)=  0.1000000  0.0000000  0.0000000
102:  R(2)=  0.0000000 10.0000000  0.0000000  G(2)=  0.0000000  0.1000000  0.0000000
103:  R(3)=  0.0000000  0.0000000 10.0000000  G(3)=  0.0000000  0.0000000  0.1000000
104:  Unit cell volume ucvol=  1.0000000E+03 bohr^3
105:  Angles (23,13,12)=  9.00000000E+01  9.00000000E+01  9.00000000E+01 degrees
106:
107:  getcut: wavevector=  0.0000  0.0000  0.0000  ngfft=  30  30  30
108:         ecut(hartree)=     10.000   => boxcut(ratio)=   2.10744
109:
110: --- Pseudopotential description ------------------------------------------------
111: - pspini: atom type   1  psp file is 01h.pspgth
112: - pspatm: opening atomic psp file    01h.pspgth
113: - Goedecker-Teter-Hutter  Wed May  8 14:27:44 EDT 1996
114: -  1.00000   1.00000    960508                znucl, zion, pspdat
115:     2    1    0    0      2001   0.00000      pspcod,pspxc,lmax,lloc,mmax,r2well
116:  rloc=   0.2000000
117:   cc1=  -4.0663326; cc2=   0.6778322; cc3=   0.0000000; cc4=   0.0000000
118:   rrs=   0.0000000; h1s=   0.0000000; h2s=   0.0000000
119:   rrp=   0.0000000; h1p=   0.0000000
120: -  Local part computed in reciprocal space.
121:
122:  pspatm : COMMENT -
123:   the projectors are not normalized,
124:   so that the KB energies are not consistent with
125:   definition in PRB44, 8503 (1991).
126:   However, this does not influence the results obtained hereafter.
127:  pspatm: epsatm=   -0.00480358
128:          --- l  ekb(1:nproj) -->
129:  pspatm: atomic psp has been read  and splines computed
130:
131:   -1.92143215E-02                                ecore*ucvol(ha*bohr**3)
132: --------------------------------------------------------------------------------
133:
134: P newkpt: treating      2 bands with npw=     752 for ikpt=   1 by node    0
135:
136: _setup2: Arith. and geom. avg. npw (full set) are    1503.000    1503.000
137:
138: ================================================================================
139:
140:      iter   Etot(hartree)      deltaE(h)  residm     vres2    diffor    maxfor
141:  ETOT  1  -1.1013391225241    -1.101E+00 4.220E-04 8.396E+00 2.458E-02 2.458E-02
142:  ETOT  2  -1.1036939626391    -2.355E-03 7.374E-09 2.840E-01 1.325E-02 3.783E-02
143:  ETOT  3  -1.1037170965208    -2.313E-05 7.389E-08 1.549E-02 1.207E-03 3.662E-02
144:  ETOT  4  -1.1037223548790    -5.258E-06 4.146E-07 2.715E-04 8.561E-04 3.748E-02
145:  ETOT  5  -1.1037224212232    -6.634E-08 4.091E-09 5.700E-06 7.091E-05 3.740E-02
146:  ETOT  6  -1.1037224213136    -9.037E-11 5.808E-12 3.076E-07 1.238E-06 3.741E-02
147:
148:  At SCF step    6, etot is converged :
149:   for the second time, diff in etot=  9.037E-11 < toldfe=  1.000E-06
150:
151: Cartesian components of stress tensor (hartree/bohr^3)
152:  sigma(1 1)= -1.64358204E-05  sigma(3 2)=  0.00000000E+00
153:  sigma(2 2)=  3.60145917E-05  sigma(3 1)=  0.00000000E+00
154:  sigma(3 3)=  3.60145917E-05  sigma(2 1)=  0.00000000E+00
155:
156:================================================================================
157:
158:  ----iterations are completed or convergence reached----
159:
160:  Mean square residual over all n,k,spin=   4.9496E-12; max=  5.8078E-12
161:    0.0000  0.0000  0.0000    1  5.80785E-12 kpt; spin; max resid(k); each band:
162:   4.09E-12 5.81E-12
163:  reduced coordinates (array xred) for    2 atoms
164:       -0.070000000000      0.000000000000      0.000000000000
165:        0.070000000000      0.000000000000      0.000000000000
166:  rms dE/dt=  2.1596E-01; max dE/dt=  3.7406E-01; dE/dt below (all hartree)
167:     1       0.374055887123      0.000000000000      0.000000000000
168:     2      -0.374055887123      0.000000000000      0.000000000000
169:
170:  cartesian coordinates (angstrom) at end:
171:     1     -0.37042404601300     0.00000000000000     0.00000000000000
172:     2      0.37042404601300     0.00000000000000     0.00000000000000
173:
174:  cartesian forces (hartree/bohr) at end:
175:     1     -0.03740558871227    -0.00000000000000    -0.00000000000000
176:     2      0.03740558871227    -0.00000000000000    -0.00000000000000
177:  frms,max,avg= 2.1596127E-02 3.7405589E-02   0.000E+00  0.000E+00  0.000E+00 h/b
178:
179:  cartesian forces (eV/Angstrom) at end:
180:     1     -1.92347254650468    -0.00000000000000    -0.00000000000000
181:     2      1.92347254650468    -0.00000000000000    -0.00000000000000
182:  frms,max,avg= 1.1105174E+00 1.9234725E+00   0.000E+00  0.000E+00  0.000E+00 e/A
183:  length scales= 10.000000000000 10.000000000000 10.000000000000 bohr
184:               =  5.291772085900  5.291772085900  5.291772085900 angstroms
185:  prteigrs : about to open file tbase1_xo_EIG
186:  Fermi (or HOMO) energy (hartree) =  -0.36525   Average Vxc (hartree)=  -0.07416
187:  Eigenvalues (hartree) for nkpt=   1  k points:
188:  kpt#   1, nband=  2, wtk=  1.00000, kpt=  0.0000  0.0000  0.0000 (reduced coord)
189:   -0.36525  -0.01379
190:  Total charge density [el/Bohr^3]
191: ,     Maximum=    2.6907E-01  at reduced coord.    0.0000    0.0000    0.0000
192: ,Next maximum=    2.5965E-01  at reduced coord.    0.9667    0.0000    0.0000
193: ,     Minimum=    8.1874E-10  at reduced coord.    0.1000    0.5000    0.5000
194: ,Next minimum=    8.1874E-10  at reduced coord.    0.9000    0.5000    0.5000
195: ,  Integrated=    2.0000E+00
196:
197: --------------------------------------------------------------------------------
198:  Components of total free energy (in Hartree) :
199:
200:     Kinetic energy  =  1.00347260970043E+00
201:     Hartree energy  =  7.18370391928444E-01
202:     XC energy       = -6.34653320022587E-01
203:     Ewald energy    =  1.51051118525613E-01
204:     PspCore energy  = -1.92143215271889E-05
205:     Loc. psp. energy= -2.34194400712399E+00
206:     NL   psp  energy=  0.00000000000000E+00
207:     >>>>>>>>> Etotal= -1.10372242131361E+00
208:
209:  Other information on the energy :
210:     Total energy(eV)= -3.00338144812533E+01 ; Band energy (Ha)=  -7.3049716750E-01
211: --------------------------------------------------------------------------------
212:
213:  Cartesian components of stress tensor (hartree/bohr^3)
214:   sigma(1 1)= -1.64358204E-05  sigma(3 2)=  0.00000000E+00
215:   sigma(2 2)=  3.60145917E-05  sigma(3 1)=  0.00000000E+00
216:   sigma(3 3)=  3.60145917E-05  sigma(2 1)=  0.00000000E+00
217:
218: -Cartesian components of stress tensor (GPa)         [Pressure= -5.4520E-01 GPa]
219: - sigma(1 1)= -4.83558451E-01  sigma(3 2)=  0.00000000E+00
220: - sigma(2 2)=  1.05958569E+00  sigma(3 1)=  0.00000000E+00
221: - sigma(3 3)=  1.05958569E+00  sigma(2 1)=  0.00000000E+00
222:
223: == END DATASET(S) ==============================================================
224: ================================================================================
225:  
226:  -outvars: echo values of variables after computation  --------
227:             acell      1.0000000000E+01  1.0000000000E+01  1.0000000000E+01 Bohr
228:               amu      1.00794000E+00
229:            diemac      2.00000000E+00
230:              ecut      1.00000000E+01 Hartree
231:            etotal     -1.1037224213E+00
232:             fcart     -3.7405588712E-02 -0.0000000000E+00 -0.0000000000E+00
233:                        3.7405588712E-02 -0.0000000000E+00 -0.0000000000E+00
234:            istwfk        2
235:            kptopt           0
236: P           mkmem           1
237:             natom           2
238:             nband           2
239:             ngfft          30      30      30
240:              nkpt           1
241:             nstep          10
242:              nsym          16
243:            ntypat           1
244:               occ      2.000000  0.000000
245:         optforces           1
246:           spgroup         123
247:            strten     -1.6435820435E-05  3.6014591663E-05  3.6014591663E-05
248:                        0.0000000000E+00  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
249:            symrel      1  0  0   0  1  0   0  0  1      -1  0  0   0 -1  0   0  0 -1
250:                       -1  0  0   0  1  0   0  0 -1       1  0  0   0 -1  0   0  0  1
251:                       -1  0  0   0 -1  0   0  0  1       1  0  0   0  1  0   0  0 -1
252:                        1  0  0   0 -1  0   0  0 -1      -1  0  0   0  1  0   0  0  1
253:                        1  0  0   0  0  1   0  1  0      -1  0  0   0  0 -1   0 -1  0
254:                       -1  0  0   0  0  1   0 -1  0       1  0  0   0  0 -1   0  1  0
255:                       -1  0  0   0  0 -1   0  1  0       1  0  0   0  0  1   0 -1  0
256:                        1  0  0   0  0 -1   0 -1  0      -1  0  0   0  0  1   0  1  0
257:            toldfe      1.00000000E-06 Hartree
258:             typat      1  1
259:            xangst     -3.7042404601E-01  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
260:                        3.7042404601E-01  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
261:             xcart     -7.0000000000E-01  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
262:                        7.0000000000E-01  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
263:              xred     -7.0000000000E-02  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
264:                        7.0000000000E-02  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
265:             znucl        1.00000
266:
267: ================================================================================
268:
269:
270: - Timing analysis has been suppressed with timopt=0
271:
272:
273:
274: ================================================================================
275:
276:  Suggested references for the acknowledgment of ABINIT usage.
277:
278:  The users of ABINIT have little formal obligations with respect to the ABINIT group
279:  (those specified in the GNU General Public License, http://www.gnu.org/copyleft/gpl.txt).
280:  However, it is common practice in the scientific literature,
281:  to acknowledge the efforts of people that have made the research possible.
282:  In this spirit, please find below suggested citations of work written by ABINIT developers,
283:  corresponding to implementations inside of ABINIT that you have used in the present run.
284:  Note also that it will be of great value to readers of publications presenting these results,
285:  to read papers enabling them to understand the theoretical formalism and details
286:  of the ABINIT implementation.
287:  For information on why they are suggested, see also http://www.abinit.org/about/?text=acknowledgments.
288:
289:  [1] ABINIT : First-principles approach of materials and nanosystem properties.
290:  X. Gonze, B. Amadon, P.-M. Anglade, J.-M. Beuken, F. Bottin, P. Boulanger, F. Bruneval,
291:  D. Caliste, R. Caracas, M. Cote, T. Deutsch, L. Genovese, Ph. Ghosez, M. Giantomassi
292:  S. Goedecker, D.R. Hamann, P. Hermet, F. Jollet, G. Jomard, S. Leroux, M. Mancini, S. Mazevet,
293:  M.J.T. Oliveira, G. Onida, Y. Pouillon, T. Rangel, G.-M. Rignanese, D. Sangalli, R. Shaltaf,
294:  M. Torrent, M.J. Verstraete, G. Zerah, J.W. Zwanziger
295:  Computer Phys. Comm. 180, 2582-2615 (2009).
296:  Comment : the third generic paper describing the ABINIT project.
297:  Note that a version of this paper, that is not formatted for Computer Phys. Comm.
298:  is available at http://www.abinit.org/about/ABINIT_CPC_v10.pdf .
299:  The licence allows the authors to put it on the Web.
300:
301:  [2] A brief introduction to the ABINIT software package.
302:  X. Gonze, G.-M. Rignanese, M. Verstraete, J.-M. Beuken, Y. Pouillon, R. Caracas, F. Jollet,
303:  M. Torrent, G. Zerah, M. Mikami, Ph. Ghosez, M. Veithen, J.-Y. Raty, V. Olevano, F. Bruneval,
304:  L. Reining, R. Godby, G. Onida, D.R. Hamann, and D.C. Allan.
305:  Z. Kristallogr. 220, 558-562 (2005).
306:  Comment : the second generic paper describing the ABINIT project. Note that this paper
307:  should be cited especially if you are using the GW part of ABINIT, as several authors
308:  of this part are not in the list of authors of the first or third paper.
309:  The .pdf of the latter paper is available at http://www.abinit.org/about/zfk_0505-06_558-562.pdf.
310:  Note that it should not redistributed (Copyright by Oldenburg Wissenshaftverlag,
311:  the licence allows the authors to put it on the Web).
312:
313:
314:  And optionally :
315:
316:  [3] First-principles computation of material properties : the ABINIT software project.
317:  X. Gonze, J.-M. Beuken, R. Caracas, F. Detraux, M. Fuchs, G.-M. Rignanese, L. Sindic,
318:  M. Verstraete, G. Zerah, F. Jollet, M. Torrent, A. Roy, M. Mikami, Ph. Ghosez, J.-Y. Raty, D.C. Allan.
319:  Computational Materials Science 25, 478-492 (2002). http://dx.doi.org/10.1016/S0927-0256(02)00325-7
320:  Comment : the original paper describing the ABINIT project.
321:
322:  [4] Fast radix 2, 3, 4 and 5 kernels for Fast Fourier Transformations
323:  on computers with overlapping multiply-add instructions.
324:  S. Goedecker, SIAM J. on Scientific Computing 18, 1605 (1997).
325: -
326: - Proc.   0 individual time (sec): cpu=          1.0  wall=          1.2
327:
328: ================================================================================
329:
330:  Calculation completed.
331: .Delivered    2 WARNINGs and   6 COMMENTs to log file.
332: +Overall time at end (sec) : cpu=          1.0  wall=          1.2
333:

行番号あり

01: Goedecker-Teter-Hutter Wed May  8 14:27:44 EDT 1996
02: 1   1   960508                    zatom,zion,pspdat
03: 2   1   0    0    2001   0.       pspcod,pspxc,lmax,lloc,mmax,r2well
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05: 0 0 0                             rs, h1s, h2s
06: 0 0                               rp, h1p
07:   1.36 .2   0.6                   rcutoff, rloc
08:
09:

行番号なし

Goedecker-Teter-Hutter Wed May  8 14:27:44 EDT 1996
1   1   960508                    zatom,zion,pspdat
2   1   0    0    2001   0.       pspcod,pspxc,lmax,lloc,mmax,r2well
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  1.36 .2   0.6                   rcutoff, rloc


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