************************************************************************ **** **** **** AB-INITIO MOLECULAR DYNAMICS: CAR-PARRINELLO VANDERBILT BHS **** **** PROGRAM VERSION 17.0.1 **** **** LAST MIDIFICATION 7 - 8 - 1998 **** **** **** ************************************************************************
プログラム名、バージョン、最終更新日の表示
NBEG= -1 NOMORE= 120 IPRINT= 120 READS FROM 90 WRITES ON 91 TIME STEP = 10.0000MDの時間刻み
PARAMETERS FOR ELECTRON DYNAMICS: EMASS= 700.00 EMAEC= 3.00RY ORTHOG. WITH LAGRANGE MULTIPLIERS: EPS= 0.10E-07 MAXIT=400 JORTHO= 0 VERLET ALGORITHM FOR ELECTRON DYNAMICS WITH FRICTION FRICE = 0.1000 , GREASE = 1.0000
IONS ARE NOT ALLOWED TO MOVE
THE WAVE FUNCTION HAS REAL NUMBERS ON THE REAL SPACE GRID. INIT1: TODD = F INIT1: TBUFF IPRSTA F 1
IPRSTA = 0 MINIMUM OUTPUT IPRSTA = 1 STANDARD IPRSTA = 2 MORE (OK FOR MD) IPRSTA = 3 EVEN MORE (NOT FOR MD) IPRSTA = 4 EVEN MORE (NOT FOR MD) IPRSTA = 5 ALL
GC PERDEW-WANG 91 EXCAHNGE-CORRELATION IS USED交換相関ポテンシャルの種類
ICNST,JCNST=0 0 INIT1: FSUM = 12.00000000000000
GGEN: UNIT VECTORS OF FULL SIMULATION CELL IN REAL SPACE: IN RECIPROCAL SPACE: 20.0000 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 20.0000 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 20.0000 0.0000 0.0000 1.0000計算セルのセルベクトル
GGEN: UNIT SPACING OF RECIPROCAL CRYSTAL PLANES : DLT1 = 1.000000 DLT2 = 1.000000 DLT3 = 1.000000
GGEN: MIN NR1 = 78 MIN NR2 = 78 MIN NR3 = 78 GGEN: MIN NR1S= 64 MIN NR2S= 64 MIN NR3S= 64
指定されている平面波のカットオフエネルギーでの FFTメッシュ刻み数の下限
GGEN: # OF G VECTORS < GCUT NG= 124025 < NGX = 270001 GGEN: # OF G VECTORS < GCUTS NGS= 67522 < NGSX = 90001 GGEN: # OF G VECTORS < GCUTW NGWH= 8440 < NGWHX= 10251 GGEN: # OF G SHELLS < GCUT NGL= 1269 < NGLX = 3001 GGEN: # OF G SHELLS < GCUT NGSL= 847 < NGLX = 3001 GGEN: # OF G SHELLS < GCUT NGWL= 213 < NGLX = 3001
使用されている配列パラメーターの上限と使用値 NGWHXを小さくできるようであれば、必要メモリを効率よく抑える ことができる。
GAMMA POINT SAMPLING IS ADOPTED(JKSMP=0). GGEN: # OF G VECTORS < GCUTW NGW= 8440 < NGWX = 10251
INIT1: SIMULATION CELL SPACING : DLT1R = 20.0000 DLT2R = 20.0000 DLT3R = 20.0000
計算セルを作る面の面間距離
INIT1: LITTLE BOX SPACING : DLT1RL = 2.9630 DLT2RL = 2.9630 DLT3RL = 2.9630 INIT1: POSSIBLE MAXIMUM RCUT OF PP : RCUT1 = 1.4678 RCUT2 = 1.4678 RCUT3 = 1.4678
BOXを作る面の面間距離と PPで使用可能な最大のカットオフ半径 (BOXに、PPで仮定される原子球が納まるようにする必要がある。)
GGENB: UNIT VECTORS OF BOX CELL IN REAL SPACE: IN RECIPROCAL SPACE: 2.9630 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 2.9630 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 2.9630 0.0000 0.0000 1.0000
BOXのセルベクトル
GGENB: # OF GB VECTORS < GCUTB NGB = 400 < NGBX = 5001 GGENB: # OF GB SHELLS < GCUTB NGLB= 29 < NGLBX = 3001
INITIALIZATION
IBRAV= 1 ALAT= 20.000 OMEGA= 8000.0000 GCUT=1519.82 GCUTS=1013.21 GCUTW= 253.30 K-POINTS: NKPT= 1
セル格子の型、a軸方向のセルサイズ(a.u.)、セル体積(a.u.)
カットオフエネルギー
と
との比、
k点サンプリングの数
ALATB= 2.962963 OMEGAB= 26.0123 MESHES: DENSE GRID: NR1 = 108 NR2 = 108 NR3 = 108 SPARSE GRID: NR1S= 72 NR2S= 72 NR3S= 72 BOX GRID: NR1B= 16 NR2B= 16 NR3B= 16
BOXのセルサイズ(a.u.)、BOXの体積(a.u.)、 使用しているFFTメッシュの刻み数
EXPLICIT CALCULATION OF XC
ECUTW= 25.0 RYD ECUTS= 100.0 RYD ECUT= 150.0 RYD
カットオフエネルギー
# OF ELECTRONS= 12 # OF STATES= 24 BACKGROUND CHARGE 0.00
電子数、コーン&シャム軌道数、 イオン化の電荷数(電子電荷の絶対値との比で表示)
NSPIN= 2 NUP= 12 NDOWN= 12 OCCUPATION NUMBERS UP: 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 OCCUPATION NUMBERS DOWN: 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
スピンの取り扱い、アップスピンの電子数、ダウンスピンの電子数 軌道占有数の初期値(NBEG=0,1のときは、これは使われない。)
# OF ATOMIC SPECIES 1 IS= 1 NA= 2 ZVAL= 6 ATOMIC MASS= 16.00 GAUSSIAN RCMAX= 1.00 RATS= 1.30 ATOMIC COORDINATES: 9.32 9.32 9.32 10.68 10.68 10.68
原子の種類、価電子数、原子質量、イオン電荷をぼかす半径幅(a.u.)、 原子球の半径を指定、 原子の座標(a.u.)
OUT FROM INIT1 READING PPOT FOR SPECIES IS = 1 FROM FILE 14 ***ERROR READING PSEUDOPOTENTIAL FILE FILE DOES NOT CONTAIN VERSION NUMBER TAKING CORRECTIVE ACTION - WILL ASSUME: PSEUDOPOTENTIAL PROGRAM VERSION 1.1.0 DATE: 0 - 0 - 0
============================================================ | PSEUDOPOTENTIAL REPORT: VERSION 1.1.0 DATE 0- 0- 0 | ------------------------------------------------------------ | GC PERDEW-WANG 91 EXCHANGE-CORR | | Z = 8. ZVAL = 6. EXFACT = -6.00000 | | ETOT = -31.64501 | | INDEX ORBITAL OCCUPATION ENERGY | | 1 200 2.00 -1.76 | | 2 210 4.00 -0.67 | | KEYPS = 3 IFPCOR = 0 RINNER = 0.0000 | | NEW GENERATION SCHEME: | | NBETA = 4 KKBETA = 241 RCLOC = 0.9000 | | IBETA L EPSILON RCUT | | 1 0 -1.76 1.30 | | 2 0 -0.67 1.30 | | 3 1 -1.76 1.30 | | 4 1 -0.67 1.30 | | ALL ELECTRON CALCULATION USED SCHROEDINGER EQUATION | | **********HERMAN SKILLMAN MESH********** | ============================================================擬ポテンシャルの読み込みとポテンシャルのプロファイル
AAINIT: LLI LL 2 3 NLINIT: NH(IS) = 8 1 INDV= 1 ANG. MOM= 0 2 INDV= 2 ANG. MOM= 0 3 INDV= 3 ANG. MOM= 1 4 INDV= 3 ANG. MOM= 1 5 INDV= 3 ANG. MOM= 1 6 INDV= 4 ANG. MOM= 1 7 INDV= 4 ANG. MOM= 1 8 INDV= 4 ANG. MOM= 1
原子軌道β関数の数と軌道量子数
(上から順に、
)
QRADB NLINIT NH(IS),LVAL,NGLB,IS,KKBETA,LQX = 8 2 29 1 241 3 QQ BETA
DION(INDV,INDV) 0.1901 -0.3298 0.0000 0.0000 -0.3298 -0.3270 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 5.2003 -39.2329 0.0000 0.0000 -39.2329 279.1049
QQ(INDV,INDV) -0.2755 -0.1532 0.0000 0.0000 -0.1532 -0.1189 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.5339 -7.9584 0.0000 0.0000 -7.9584 39.9768
NLIN: # OF NHSA,NHSAVB = 16 16 < NHSAX = 16
平面波計算に必要な,
行列の値
OUT FROM NLINIT ## READING FROM FILE 90 ONLY CM ## THE VERSION NUMBER OF THE INPUT FILE 17.0.1 DATE: 7 - 8 - 1998
CHECK 120 8440 24 2 CHECK 0 1 READ NDR
FORMF: ESELF= 28.72384 FORMF: VPS(G=0)= -0.0016199 RHOPS(G=0)= -0.0007500 FORMF: SUM_G VPS(G)= -1.8351453 SUM_G RHOPS(G)= -0.5391364
擬ポテンシャルの形状因子に関する計算結果
RHOSPN: SPIN MOMENT OF EACH ATOM IS= 1 4.6619 0.7998 4.6619 0.7998
原子球内の電子数と磁気モーメント
SUBROUTINE RHOOFR: TOTAL INTEGRATED ELECTRONIC DENSITY(UP&DOWN) IN G-SPACE = 6.996938 4.996399 IN R-SPACE = 6.996938 4.996399 SUBROUTINE RHOOFR: TOTAL INTEGRATED ABSOLUTE ELECTRONIC SPIN DENSITY IN R-SPACE = 2.052144 OUT FROM RHOOFR
アップスピンの電子数とダウンスピンの電子数 (実空間の配列から計算したものと逆格子空間のデータから計算したもの) 実空間のFFT格子点で磁気モーメントの絶対値を取ってから積分したもの。 ただし、NBEG=-1のときの最初のステップ(1ステップ目に入る前の計算)では、 波動関数を規格直交化せずに計算を始めるために、 ここの電子数値が、与えた占有数とは、矛盾する結果になる可能性があるが、 1ステップ目の出力(次に出る電子数の出力)では、正常な値になっている はずである。
TOTAL ENERGY = -31.94640150 A.U. KINETIC ENERGY = 14.72408621 A.U. ELECTROSTATIC ENERGY = -28.38734696 A.U. ESR = 0.27877971 A.U. ESELF = 28.72384419 A.U. PSEUDOPOTENTIAL ENERGY = -13.61434088 A.U. N-L PSEUDOPOTENTIAL ENERGY = 2.15488032 A.U. EXCHANGE-CORRELATION ENERGY = -6.82368018 A.U. AVERAGE POTENTIAL = -0.01547447 A.U. ENTROPIC ENERGY = 0.00000000 A.U.
全エネルギーとその内訳
OUT FROM VOFRHO OUT FROM NEWD OUT FROM DFORCE OUT FROM NLFQ OUT FROM CALPHI OUT FROM NLFL OUT FROM UPDATC OUT FROM CALBEC NOMORE=120
RHOSPN: SPIN MOMENT OF EACH ATOM IS= 1 4.6628 0.7995 4.6628 0.7995
SUBROUTINE RHOOFR: TOTAL INTEGRATED ELECTRONIC DENSITY(UP&DOWN) IN G-SPACE = 7.000000 5.000000 IN R-SPACE = 7.000000 5.000000 SUBROUTINE RHOOFR: TOTAL INTEGRATED ABSOLUTE ELECTRONIC SPIN DENSITY IN R-SPACE = 2.051748
TOTAL ENERGY = -31.94865865 A.U. KINETIC ENERGY = 14.72771554 A.U. ELECTROSTATIC ENERGY = -28.38681051 A.U. ESR = 0.27877971 A.U. ESELF = 28.72384419 A.U. PSEUDOPOTENTIAL ENERGY = -13.61806074 A.U. N-L PSEUDOPOTENTIAL ENERGY = 2.15559249 A.U. EXCHANGE-CORRELATION ENERGY = -6.82709543 A.U. AVERAGE POTENTIAL = -0.01548019 A.U. ENTROPIC ENERGY = 0.00000000 A.U.
EIGENVALUES(eV) AT K-POINT: 0.000 0.000 0.000 (EIGSW) 1.0000000 -31.969306 -21.217748 -13.775030 -13.151852 -13.151852 -7.064300 -7.064300 -0.158049 0.819068 1.022139 1.215915 1.217368 EIGENVALUES(eV) AT K-POINT: 0.000 0.000 0.000 (EIGSW) 1.0000000 -30.630755 -19.350376 -12.775248 -11.226058 -11.226058 -4.699572 -4.699571 -0.105121 1.087695 1.092025 1.242125 1.247184
CP法のの行列を対角化して求めた固有値(eV単位)
MAIN 4 : TEMPPJ,EFERMI= 0.680300 -5.88172
上記の固有値から求められるフェルミ準位(eV)
DLFMX(OCC)= 0.149608E+00 0.149608E+00 FOR I= 18
CP法で、電子密度を計算するときに用いた占有数と 上記の固有値から計算される占有数の差の中で最大のもの (2個のデータは、k点とスピンの比重を考慮したものとしないもの)の値と それを与えるとKS軌道の番号
OCCUPATION AT K-POINT: 0.000 0.000 0.000 (OCCW) 1.000000 1.000000 0.999991 0.999977 0.999977 0.850474 0.850474 0.000222 0.000053 0.000039 0.000029 0.000029 OCCUPATION AT K-POINT: 0.000 0.000 0.000 (OCCW) 1.000000 1.000000 0.999960 0.999613 0.999613 0.149608 0.149608 0.000205 0.000036 0.000035 0.000028 0.000028 ISS=1 0.926984E-01( 7, 8) (eV)ISS=2 0.586832E-01( 21, 13) (eV)
上記の固有値から計算される占有数の値(k点やスピンの比重があっても1に 規格化している。
下記のデータは、
ステップ数、CP法の波動関数の運動エネルギー、
の値、温度、
ETOT:トータルエネルギー(ただし、電子のエントロピーは含まない。)
ECONS:ETOT+原子の運動エネルギー
ECONT:ETOT+原子の運動エネルギー+波動関数の運動エネルギー
FRICE:波動関数の自由度に対する摩擦(下記の例では、電子の収束を行っている。)
FRICP:原子の自由度に対する摩擦
NFI EKINC EKEV TEMPP ETOT ECONS ECONT FRICE FRICP 1 0.3860E-03 0.0E+00 0 -94865865 -94865865 -94827267 0.1000 0.0000 2 0.8109E-03 0.0E+00 0 -94941719 -94941719 -94860633 0.1000 0.0000 3 0.1026E-02 0.0E+00 0 -95004199 -95004199 -94901647 0.1000 0.0000 4 0.8744E-03 0.0E+00 0 -95026914 -95026914 -94939475 0.1000 0.0000 5 0.5207E-03 0.0E+00 0 -95016479 -95016479 -94964406 0.1000 0.0000 6 0.2065E-03 0.0E+00 0 -94996696 -94996696 -94976045 0.1000 0.0000 7 0.6873E-04 0.0E+00 0 -94987350 -94987350 -94980476 0.1000 0.0000 8 0.9047E-04 0.0E+00 0 -94993398 -94993398 -94984351 0.1000 0.0000 9 0.1687E-03 0.0E+00 0 -95007699 -95007699 -94990832 0.1000 0.0000 10 0.2110E-03 0.0E+00 0 -95020356 -95020356 -94999254 0.1000 0.0000 11 0.1884E-03 0.0E+00 0 -95026098 -95026098 -95007259 0.1000 0.0000 12 0.1268E-03 0.0E+00 0 -95025756 -95025756 -95013079 0.1000 0.0000 13 0.6793E-04 0.0E+00 0 -95023281 -95023281 -95016488 0.1000 0.0000 14 0.3659E-04 0.0E+00 0 -95022039 -95022039 -95018380 0.1000 0.0000 15 0.3194E-04 0.0E+00 0 -95023023 -95023023 -95019829 0.1000 0.0000 . . .
. . . . . . 99 0.2701E-11 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 100 0.2210E-11 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 101 0.1721E-11 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 102 0.1314E-11 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 103 0.1036E-11 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 104 0.8731E-12 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 105 0.7727E-12 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 106 0.6784E-12 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 107 0.5633E-12 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 108 0.4373E-12 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 109 0.3265E-12 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 110 0.2486E-12 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 111 0.2050E-12 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 112 0.1839E-12 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 113 0.1677E-12 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 114 0.1442E-12 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 115 0.1134E-12 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 116 0.8410E-13 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 117 0.6288E-13 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 118 0.5107E-13 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000 119 0.4661E-13 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000
最終ステップかまたはIPRINTで指定される数の倍数値にNFI(ステップ数)がなると 下記のような出力を行う。
RHOSPN: SPIN MOMENT OF EACH ATOM IS= 1 4.6556 0.7995 4.6556 0.7995
SUBROUTINE RHOOFR: TOTAL INTEGRATED ELECTRONIC DENSITY(UP&DOWN) IN G-SPACE = 7.000000 5.000000 IN R-SPACE = 7.000000 5.000000 SUBROUTINE RHOOFR: TOTAL INTEGRATED ABSOLUTE ELECTRONIC SPIN DENSITY IN R-SPACE = 2.052060
TOTAL ENERGY = -31.95030674 A.U. KINETIC ENERGY = 14.70188450 A.U. ELECTROSTATIC ENERGY = -28.38059928 A.U. ESR = 0.27877971 A.U. ESELF = 28.72384419 A.U. PSEUDOPOTENTIAL ENERGY = -13.60584153 A.U. N-L PSEUDOPOTENTIAL ENERGY = 2.15576799 A.U. EXCHANGE-CORRELATION ENERGY = -6.82151841 A.U. AVERAGE POTENTIAL = -0.01551189 A.U. ENTROPIC ENERGY = 0.00000000 A.U.
EIGENVALUES(eV) AT K-POINT: 0.000 0.000 0.000 (EIGSW) 1.0000000 -32.480101 -21.113586 -13.545704 -13.294056 -13.294056 -7.205387 -7.205387 -0.151798 0.681631 1.028737 1.212281 1.212992 EIGENVALUES(eV) AT K-POINT: 0.000 0.000 0.000 (EIGSW) 1.0000000 -31.152357 -19.230675 -12.534404 -11.367705 -11.367705 -4.836358 -4.836358 -0.102172 1.040126 1.093737 1.236895 1.239601 MAIN 4 : TEMPPJ,EFERMI= 0.680300 -6.02045 DLFMX(OCC)= 0.149244E+00 0.149244E+00 FOR I= 18
OCCUPATION AT K-POINT: 0.000 0.000 0.000 (OCCW) 1.000000 1.000000 0.999984 0.999977 0.999977 0.850914 0.850914 0.000179 0.000053 0.000032 0.000024 0.000024 OCCUPATION AT K-POINT: 0.000 0.000 0.000 (OCCW) 1.000000 1.000000 0.999931 0.999614 0.999614 0.149244 0.149244 0.000167 0.000031 0.000029 0.000023 0.000023 ISS=1 0.261290E-04( 3, 11) (eV)ISS=2 0.192074E-04( 16, 19) (eV)
120 0.4333E-13 0.0E+00 0 -95030674 -95030674 -95030674 0.1000 0.0000
NFI EKINC ETOT ECONS ECONT FRICE 120 0.4333E-13 -31.95030674 -31.95030674 -31.95030674 0.1000
AVERAGED QUANTITIES : EKINC EKIN EPOT ETOT TEMPP 0.00004 14.70200 -48.80801 -31.95026 0.0 TIME FULL PHBOX STRUCF RHOOFR VOFRHO NEWD DFORCE NLFOR 5.7572 0.0001 0.0132 0.5811 4.3368 0.0026 0.6150 0.0000 5.7730 0.0000 0.0131 0.5841 4.3442 0.0025 0.6179 0.0000 CALPHI R_ITER ORTHO WFS**2 RHOV FFT FFTS FFTB 0.0105 0.1937 0.1808 0.3321 0.0997 0.0816 0.0213 0.0003 0.0105 0.1955 0.1823 0.3369 0.1007 0.0824 0.0216 0.0004 2*NLSM1 V*WF ABC RSG X_ITER NLSM2 NL-DFORCE BECP-PHI 0.0715 0.0498 0.0516 0.0013 0.0017 0.0000 0.0001 0.0000 0.0723 0.0504 0.0522 0.0013 0.0019 0.0000 0.0002 0.0001 BHS PREFOR UPDATC EKIN RHOVAN XC NLCC 0.0000 0.0016 0.0128 0.0018 0.0003 4.0520 0.0000 0.0001 0.0018 0.0130 0.0021 0.0005 4.0920 0.0001 RHOSYM DFORCE2 DFORCE3 DFORCEG ROTC EDIAG EIGS 0.0000 0.0073 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0074 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
計算時間のレポート
主なサブルーチンや部分計算の計算時間を秒単位で出力している。
FULL
は、1ステップの計算時間を示す。
通常、シングルの計算では、両方ともCPUの時間を出力し、
並列計算のバージョンでは、1段目の値がCPU、2段目の値が実時間を出力するよ
うになっているが、詳細は、マシンによって異なっている。
DISK WRITTEN 91
====================== END CPVAN ======================
以下は、NEC(SX5)マシンのシングルプロセッサーでのジョブ情報の出力である。 0.9 GFLOPSの計算速度が出ている。
****** Program Information ****** Real Time (sec) : 703.171711 User Time (sec) : 699.817057 Sys Time (sec) : 2.010655 Vector Time (sec) : 624.364269 Inst. Count : 18063052218. V. Inst. Count : 5988185991. V. Element Count : 1322211352114. FLOP Count : 615593146080. MOPS : 1906.621460 MFLOPS : 879.648674 VLEN : 220.803321 V. Op. Ratio (%) : 99.095032 Memory Size (MB) : 295.031250 MIPS : 25.811106 I-Cache (sec) : 14.850297 O-Cache (sec) : 15.931926 Bank (sec) : 15.416846