テスト計算

インストールが正常に終了したら、「work」ディレクトリに移動し、入力ファイル「C.inp」を用いて次のようにテスト計算を実行して下さい。

     % adpack C.inp
   

入力ファイル「C.inp」は炭素原子のSCF計算を実行するためのものです。 2.4 GHzのXeonマシンを使用した場合、この計算は数秒で終了しますが、計算時間はコンピューターによって変化することに留意して下さい。 計算が正常に終了すると、3個のファイル（「C0.alog」、「C0.ao」、「C0.aden」）が「work」ディレクトリに出力されます。 「C0.alog」は計算のログファイルで、入力ファイルの内容、SCFステップの収束履歴、種々の寄与毎に分割された全エネルギーなどが含まれます。 「C0.alog」の内容の一部を下に示します。 12回のSCFステップでKohn-Sham方程式の占有状態の固有エネルギーの和 （Eeigen）と入力密度と出力密度の差のノルム (NormRD)が 収束していることが分かります。

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      SCF history in all electrons calculations      
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   SCF=   1  Eeigen=-31.1432610521402 (Hartree)  NormRD=  9.7504824337909
   SCF=   2  Eeigen=-31.2507824481920 (Hartree)  NormRD=  9.6908568790503
   SCF=   3  Eeigen=-29.2904374089900 (Hartree)  NormRD=  6.4223342805654
   SCF=   4  Eeigen=-24.3586103571626 (Hartree)  NormRD=  1.3490158536346
   SCF=   5  Eeigen=-21.9965036829842 (Hartree)  NormRD=  0.1523028186916
   SCF=   6  Eeigen=-21.5002109590127 (Hartree)  NormRD=  0.0119067469939
   SCF=   7  Eeigen=-21.3467192266812 (Hartree)  NormRD=  0.0005718475963
   SCF=   8  Eeigen=-21.3045977061498 (Hartree)  NormRD=  0.0000175378857
   SCF=   9  Eeigen=-21.2984619045622 (Hartree)  NormRD=  0.0000005376916
   SCF=  10  Eeigen=-21.2965170176425 (Hartree)  NormRD=  0.0000000125540
   SCF=  11  Eeigen=-21.2966277103150 (Hartree)  NormRD=  0.0000000012975
   SCF=  12  Eeigen=-21.2964361910017 (Hartree)  NormRD=  0.0000000000864

C0.alogには、固有値と全エネルギー（Etot）も出力されます。

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   Eigenvalues (Hartree) in all electrons calculations
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   n=  1  l=  0        -9.9479219357833
   n=  2  l=  0        -0.5009865574917
   n=  2  l=  1        -0.1993096022259

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    Energies (Hartree) in all electrons calculations 
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   Eeigen =      -21.2964361910017
   Ekin   =       37.1873926464442
   EHart  =       17.6249339614759
   Exc    =       -4.7271002754349
   Eec    =      -87.5097256776491
   Etot   = Ekin + EHart + Exc + Eec
   Etot   =      -37.4244993451638

ファイル「C0.aden」には半径rの関数として電子密度$\rho(r)$が保存されています。 図1(a)に、「C0.aden」に保存された炭素原子の電子密度を示します。 ファイル「C0.aden」の第1列、第2列、第3列には、それぞれ、log(r)、r、電子密度 （すべてau単位）です。 データの保存形式は、他のファイルでも同様です。 ファイル「C0.ao」に保存された動径波動関数を図1(b)に示します。 データの出力順序はlog (r)、r、動径波動関数 (n=1, l=0)の順です。 n=2以上の動径波動関数はn=0の場合と同様に以下のルールに従い、保存されます。

 n=1
 log(r), r, l=0
 ............... 
 n=2
 log(r), r, l=0, l=1
 .................... 
 n=3
 log(r), r, l=0, l=1, l=2
 .........................

Figure 1: (a) 炭素原子の電子密度。(b) 炭素原子の動径波動関数。