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OpenMX Ver. 3.8 では、全エネルギーを各基底関数の寄与に分解することが可能です。 これは、基底関数への射影によって行われます [52]。 全エネルギーの軌道分解は、以下のキーワードを加えるだけで実施可能です。
Energy.Decomposition on # on|off, default=off
例として、メタン分子の全エネルギーの軌道分解を以下に示します。
% mpirun -np 5 openmx Methane_ED.dat > met_ed.std &
ここで使用している「Methane_ED.dat」は「work」ディレクトリに収められています。
計算が終わると「met_ed.out」が得られ、以下の様な情報が書き出されます。
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Decomposed energies in Hartree unit
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Total energy (Hartree) = -8.211785052271326
Decomposed energies (Hartree) with respect to atom
Utot Ukin Una Unl UH1 Uxc Ucore+UH0 ....
1 C -6.243003591519 4.35570 -3.60738 -0.46891 0.04429 -2.07053 -4.49616 ....
2 H -0.492195364934 0.55505 -0.65038 0.07550 0.00194 -0.32311 -0.15119 ....
3 H -0.492195365803 0.55505 -0.65038 0.07550 0.00194 -0.32311 -0.15119 ....
4 H -0.492195365620 0.55505 -0.65038 0.07550 0.00194 -0.32311 -0.15119 ....
5 H -0.492195364395 0.55505 -0.65038 0.07550 0.00194 -0.32311 -0.15119 ....
Decomposed energies (Hartree) with respect to atomic orbital
1 C Utot Ukin Una Unl UH1 Uxc Ucore+UH0 ....
multiple
s 0 -0.99031 0.42241 -0.86057 0.25892 0.02993 -0.49514 -0.34586 ....
s 1 -0.35138 0.07196 -0.05748 0.01543 -0.00793 -0.02750 -0.34586 ....
px 0 -0.66726 1.12787 -0.81140 -0.20353 0.02767 -0.46201 -0.34586 ....
py 0 -0.66726 1.12792 -0.81145 -0.20353 0.02767 -0.46201 -0.34586 ....
pz 0 -0.66726 1.12787 -0.81140 -0.20353 0.02767 -0.46201 -0.34586 ....
px 1 -0.35264 0.13909 -0.06429 -0.04675 -0.00847 -0.02636 -0.34586 ....
py 1 -0.35265 0.13898 -0.06425 -0.04671 -0.00847 -0.02634 -0.34586 ....
d3z^2-r^2 0 -0.36902 0.01512 -0.01556 0.00188 -0.00684 -0.01776 -0.34586 ....
dx^2-y^2 0 -0.36670 0.00504 -0.00519 0.00063 -0.00756 -0.01376 -0.34586 ....
dxy 0 -0.37018 0.02017 -0.02076 0.00251 -0.00648 -0.01977 -0.34586 ....
dxz 0 -0.36554 0.00000 -0.00000 -0.00000 -0.00793 -0.01175 -0.34586 ....
dyz 0 -0.37018 0.02017 -0.02076 0.00251 -0.00648 -0.01977 -0.34586 ....
2 H Utot Ukin Una Unl UH1 Uxc Ucore+UH0 ....
multiple
s 0 -0.33391 0.47169 -0.57150 0.06541 0.02977 -0.30769 -0.02160 ....
s 1 -0.02386 0.08350 -0.07922 0.01042 -0.00146 -0.01550 -0.02160 ....
d3z^2-r^2 0 -0.02690 -0.00007 0.00009 -0.00007 -0.00527 0.00002 -0.02160 ....
dx^2-y^2 0 -0.02686 0.00003 0.00002 -0.00005 -0.00528 0.00001 -0.02160 ....
dxy 0 -0.02695 -0.00016 0.00023 -0.00019 -0.00527 0.00004 -0.02160 ....
dxz 0 -0.02686 0.00005 -0.00001 -0.00002 -0.00528 0.00000 -0.02160 ....
dyz 0 -0.02686 0.00001 0.00001 -0.00001 -0.00528 0.00001 -0.02160 ....
3 H Utot Ukin Una Unl UH1 Uxc Ucore+UH0 ....
multiple
s 0 -0.33391 0.47169 -0.57150 0.06541 0.02977 -0.30769 -0.02160 ....
s 1 -0.02386 0.08350 -0.07922 0.01042 -0.00146 -0.01550 -0.02160 ....
d3z^2-r^2 0 -0.02688 -0.00003 0.00009 -0.00009 -0.00527 0.00002 -0.02160 ....
dx^2-y^2 0 -0.02688 -0.00000 0.00002 -0.00003 -0.00528 0.00000 -0.02160 ....
...
..
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全エネルギーが各原子の各軌道からの寄与に分解されているのが分かります。
不純物原子や空孔による局所的な変性が隣接原子の安定性/不安定性にどのように影響するかを
議論する際に、本機能は有用です。
また、本機能は幅広い現象に対する物理的な描像を解析するのに役立つものと期待されます。