2.10 TMETALの機能

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。

表: フェルミ準位のぼかし方(JEFSM)とぼかし幅(TEMPPJ)

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

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。