3.4.4 JESM

The switch which enables impression of electric field using ESM(Effective Screened Medium) method.The direction of impressed electric field is the direction of the z axis, and a periodic boundary condition is used into xy plane.File esm.dat is read if JESM is not specified as non-zero.

ESM(Effective Screened Medium)法を用いた電場の印加を 可能にするスイッチ。電場が印加される方向は、$z$軸方向で、$xy$面内には 周期境界条件が用いられる。JESMにゼロでない値を指定すると ファイルesm.datを読みにゆく。

JESM=0

The usual three-dimensional boundary condition is calculated without using ESM method. ESM法を用いず。通常の 3次元周期境界条件で計算する。

JESM=1

$z_{1}=c/2$ and $z_{2}=-c/2$ are adopted to virtual boundary $z=z_{1}$ and $z=z_{2}$ in space arrangement of a vacuum($-z$)/slab/vacuum($+z$).$z_{0}=c/2$ is adopted to potential periodic boundary $z=z_{0}$ and $z=-z_{0}$. It is necessary to maintain the number of electrons at neutrality(QBAC=0.0).

真空($-z$)/スラブ/真空($+z$)の空間配置で 仮想境界$z=z_{1}$と$z=z_{2}$に対して、 $z_{1}=c/2, z_{2}=-c/2$が採用される。ポテンシャルの 周期境界$z=z_{0}$と$z=-z_{0}$に対して$z_{0}=c/2$が 採用される。 電子数を中性(QBAC=0.0)に保たなければならない。

JESM=2

The potential values $V(z=z_{1})$ and $V(z=-z_{1})$ are specified as VESMP and VESMM to boundary $z=z_{1}$ and $z=z_{2}=-z_{1}$ respectively in space arrangement of perfect conductor($-z$)/slab/perfect conductor($+z$).It is possible to shift the number of electrons from neutrality(QBAC=0.0), and it can calculate the electron system. The charge which compensates the electrified charge appears on the surface of a perfect conductor.

完全導体($-z$)/スラブ/完全導体($+z$)の空間配置で 境界$z=z_{1}$と $z=z_{2}=-z_{1}$に対して、 ポテンシャル値 $V(z=z_{1}), V(z=-z_{1})$をVESMP, VESMM にそれぞれ指定する。電子数を中性(QBAC=0.0)から ずらすことが可能であり、帯電した系を計算することができる。 帯電した電荷を補償する電荷が完全導体の表面に現れる。

JESM=3

The value specified by Z1ESM and Z2ESM is used as boundary $z=z_{1}$ and virtual boundary $z=z_{2}$ in the space arrangement of perfect vacuum($-z$)/slab/perfect conductor($+z$).The potential at starting point is given by making the potential value of boundary $z=z_{1}$ into zero.It is possible to shift the number of electrons from neutrality(QBAC=0.0), and it can calculate the electron system.The charge which compensates the electrified charge appears on the surface $z=z_{1}$ of a perfect conductor.

真空($-z$)/スラブ/完全導体($+z$)の空間配置で 境界$z=z_{1}$と仮想境界$z=z_{2}$として、 Z1ESM, Z2ESMで指定した値が使われる。 ポテンシャルの原点は、境界$z=z_{1}$でのポテンシャル値を ゼロとすることで与えられている。 電子数を中性(QBAC=0.0)からずらすことが可能であり、 帯電した系を計算することができる。 帯電した電荷を補償する電荷が$z=z_{1}$の完全導体表面に 現れる。

JESM=4

The value specified by Z1ESM and Z2ESM is used as vertual boundary $z=z_{1}$ and boundary $z=z_{2}$ in the space arrangement of perfect conductor($-z$)/slab/vacuum($+z$).The potential at starting point is given by making the potential value of boundary $z=z_{2}$ into zero.It is possible to shift the number of electrons from neutrality(QBAC=0.0), and it can calculate the electron system.The charge which compensates the electrified charge appears on the surface $z=z_{2}$ of a perfect conductor.

完全導体($-z$)/スラブ/真空($+z$)の空間配置(JESM=3と 逆の配置)で仮想境界$z=z_{1}$と境界$z=z_{2}$として、 Z1ESM, Z2ESMで指定した値が使われる。 ポテンシャルの原点は、境界$z=z_{2}$でのポテンシャル値を ゼロとすることで与えられている。 電子数を中性(QBAC=0.0)からずらすことが可能であり、 帯電した系を計算することができる。 帯電した電荷を補償する電荷が$z=z_{2}$の完全導体表面に 現れる。

JESM=5

The electric field EESMP and EESMM is given to virtual boundary $z=z_{1}$(Z1ESM) and $z=z_{2}$(-Z1ESM in the space arrangement of vacuum($-z$)/slab/vacuum($+z$). It is necessary to maintain the number of electrons at neutrality(QBAC=0.0).

真空($-z$)/スラブ/真空($+z$)の空間配置で 仮想境界$z=z_{1}$(Z1ESM)と$z=z_{2}$(-Z1ESM) での電場EESMP, EESMMを与える。 電子数を中性(QBAC=0.0)に保たなければならない。

JESM=6

The potential value of virtual boundary $z=z_{1}$(Z1ESM) is given by VESMP, and the electric field of $z=z_{2}$(-Z1ESM) is given by EESMM in the space arrangement of perfect conductor($-z$)/slab/perfect conductor($+z$).It is possible to shift the number of electrons from neutrality(QBAC=0.0), and it can calculate the electron system.

完全導体($-z$)/スラブ/完全導体($+z$)の空間配置で 仮想境界$z=z_{1}$(Z1ESM)でのポテンシャル値を VESMPで与え、$z=z_{2}$(-Z1ESM)での 電場をEESMMで与える。 電子数を中性(QBAC=0.0)からずらすことが可能であり、 帯電した系を計算することができる。

JESM=7

It is a case which the electric field iin JESM=6 and a potential role are replaced.The electric field on virtual boudary $z=z_{1}$(Z1ESM) is given by EESMP ,and the potential value of $z=z_{2}$(-Z1ESM) is given by VESMM in space arrangement of a perfect conductor($-z$)/slab/perfect conductor($+z$).It is possible to shift the number of electrons from neutrality(QBAC=0.0), and it can calculate the electron system.

JESM=6の場合の電場とポテンシャルの役割を入れ替えた場合 である。完全導体($-z$)/スラブ/完全導体($+z$)の空間配置で 仮想境界$z=z_{1}$(Z1ESM)での電場を EESMPで与え、$z=z_{2}$(-Z1ESM)での ポテンシャル値をVESMMで与える。 電子数を中性(QBAC=0.0)からずらすことが可能であり、 帯電した系を計算することができる。

JESM=10

The calculation which gives the same result as JESM=0 is calculated using the ESM method.It is necessary to maintain the number of electrons at neutrality(QBAC=0.0).

JESM=0と同じ結果を与える計算をESM法を用いて 計算する。したがって、 電子数を中性(QBAC=0.0)に保たなければならない。

Input form of file esm.dat(The example of the three-atoms layer of a platinum (111))
Sine the atomi is put on the negative domain of z coordinates, the specification value of tresm is negative.
ファイルesm.datの入力形式 (白金(111)面の3原子層の例)
原子がz座標の負の領域に置かれているので、tresmの指定値が 負になっている。

cat > ${tmpdir}/esm.dat << end
0      -5.42169     jtresm tresm
15.0  -15.0         z1esm z2esm
0.000   0.000       vesmp vesmm
0.000   0.000       eesmp eesmm
end

jtesm,tresm

When using ESM(Effective Screened Medium) method,it uses inorder to establish the position of two electrodes in a suitable position.In the atomic coordinates inputted into sample.dat.sh, it is specified where the center position of an electrode surface is placed.It is good to specify near the center of a system.Must be specified.In jtesm=0, z coordinates are specified by a.u., and the number of the fourier mesh of the direction of z is specified with the real number in jtesm=1.

ESM(Effective Screened Medium)法を用いるときに 2つの電極の位置を適切な位置に置くために用いる。 sample.dat.shに入力する原子座標で、電極表面 の中心位置をどこに置くかを指定する。系の中心付近を 指定すればよい。必ず指定しなければならない。 jtesm=0のときは、a.u.でz座標を指定し、 jtesm=1のときは、z方向のフーリエメッシュ の個数を実数で指定する。

z1esm, z2esm

Z coordinates which made the center position of the electrode surface measured from starting point are specified.z1esm and z2esm are coordinates of the electrode by the side of + of z coordinates, and coordinates of the electrode by the side of -.Usually, it is goot to use approximately the half of the direction unit cell of z direction.

電極表面の中心位置を原点にして計ったz座標を 指定する。 z1esmとz2esmは、 z座標の+側の電極の座標、 -側の電極の座標である。 通常、z方向単位胞の半分程度とすれば よい。

vesmp, vesmm

In case of necessity, the potential of an electrode is specified .vesmp and vesmm show the electrode potential by the side of + of z coordinates, and the electrode potential by the side of -.

必要な場合に、電極の電位を指定する。 vesmpとvesmmは、 z座標の+側の電極電位 と-側の電極電位を示している。

eesmp, eesmm

In case of necessity, the electric field of an electrode is specified .eesmp and eesmm show the electrode electric field by the side of + of z coordinates, and the electrode electric field by the side of -.The electric field which has a mark given by the derivation of the z direction.

必要な場合に、電極の電場を指定する。 eesmpとeesmmは、 z座標の+側の電極電場 と-側の電極電場を示している。 電場は、z方向の微分で与えられる符号を 持つように指定する。