2.10 Function of TMETAL(TNOSEMOLの機能)

In the case of both convergence of an electron system(TFOR=.false.) and calculation of CPMD(TFOR=.true.),an occupation number is changed with a step and used for metallic calculation. A method of scumbling Fermi level is assigned by a method of scumbling(JEFSM) and a width of scumbling(TEMPPJ) which are assigned in an input file cpv05.in. Since the wave function must be decent in order to use TMETAL, it is used from the middle of steps. You must assign INITPJ=-3 on the step before using. The matrix element ${\cal H}_{ij}$ is calculated, and a wave function file is set as an inital value of pseudo eigenvalue matrix $\varepsilon_{ij}$.

The dynamics of pseudo eigenvalue matrix $\varepsilon_{ij}$ is performed by using mass HMASS. Regarding HMASS, we uses twice the value of EMASS. It may be good about FRICH=0.05 in case of using the friction in convergence of an electronic system.

電子系の収束(TFOR=.false.)やCPMDの計算(TFOR=.true.)の両方 の場合に、占有数をステップとともに変化させて金属的な計算に使用する。 フェルミ準位のぼかしは、入力ファイルcpv05.inで指定されるぼかし 方(JEFSM)とぼかし幅(TEMPPJ)で指定される。 TMETALを使うには、ある程度波動関数がまともなものでなくてはならない ので、ステップの途中から使用する。使用を始める前のステップでINITPJ=-3 を指定する。このとき行列要素${\cal H}_{ij}$が計算され、 擬固有値行列 $\varepsilon_{ij}$の初期値として波動関数のファイルに セットされる。

擬固有値行列 $\varepsilon_{ij}$の動力学は、質量HMASSを用いて行われる。 HMASSは、これまでのところ、EMASSの2倍の値を用いている。 電子系の収束で摩擦を用いるときは、FRICH=0.05程度がよいようである。

Table: Mathod(JEFSM) and width(TEMPPJ) of scumbling of Fermi level (フェルミ準位のぼかし方(JEFSM)とぼかし幅(TEMPPJ))

JEFSM		Method of scumbling(ぼかし方法)
0	:	Fermi(-Dirac) distribution function(フェルミ(−ディラック)分布関数を用いてぼかす。)
	:	(Mermin scheme)
1	:	Hermitian-Gaussian function(エルミートガウス関数を用いてぼかす)
	:	(Methfessel& Paxton scheme,N=1)
2	:	Gaussian function(ガウス関数を用いてぼかす)
	:	(Methfessel& Paxton scheme,N=0)
3	:	Marzari' s type function(マルザリ型の関数)
	:	(Marzari's cold smearing scheme)

The wideth of scumbling is given by TEMPPJ(a.u.). There are two cases which is given as a simple paramter(JEFSM=0) and given with the meaing of electron temperature(JEFSM=1,2,3). If TMETAL is specified, self consisten calculation is performed by taking into account the blurring of the Fermi level which is specified by the value of JEFSM and TEMPPJ. However, the amount of meaning of TEMPPJ as the electron temperature is unknown when MD is performed by using the Fermi distribution function. So, you should adopt a temperature which is close to the real system as possible. If TMETAL isn't assigned, in the case of the calculation which considers unoccupied orbitals(JORTHO=0), JEFSM and TEMPPJ are certainly used, and you must assign proper value. At this time, it is only used as an output of the mere standard of the occupation number obtained as a result.

ぼかし幅はTEMPPJ(a.u.)で与える。 単なるパラメーターとして与える考える場合
(JEFSM=1,2,3)と電子温度の 意味を含めて与える場合(JEFSM=0)がある。TMETALが指定された ときは、JEFSMとTEMPPJの値で指定されるフェルミ準位 のぼかしを考慮してセルフコンシステントな計算を行うことになる。 ただし、フェルミ分布関数を用いてMDを行うときにTEMPPJが電子温度 としての意味がどれほどあるかは不明であるが、できるかぎり現実の系 に近い温度を採用するようにすればよいと考えられる。 TMETALが指定されていないときでも、非占有の軌道を考慮した 計算(JORTHO=0)の場合には、JEFSMとTEMPPJは必ず使用され、 適当な値を指定しておく必要がある。このときは、結果的に得られる占有数の 単なる目安の出力として使われるだけである。