keisanjikkenII2023
計算科学実験2 2023
3限・4限 5回 1/5金, 1/19金, 1/26金, 2/2金, 2/7水
- 質問先(石井) ishii@cphys.s.kanazawa-u.ac.jp
最終更新時間：2024年01月31日 15時24分34秒
実習内容
- ―――講義準備（ソフトのインストール）―――
計算実験２(石井担当）ではOpenMXという、バンド計算プログラムを用いておこないます。
下記に日本語版のマニュアルがあるので参考にしてください。
http://www.openmx-square.org/openmx_man3.9jp/
その他
- OpenMX viewer
http://www.openmx-square.org/viewer/index.html
- VESTA(結晶構造描画ソフト, cif, xyz等)
http://jp-minerals.org/vesta/jp/
- XCrysDen
- Fermi面のデータベース(フロリダ大学, Tight-bindig近似)
http://www.phys.ufl.edu/fermisurface/
- OpenMXの擬ポテンシャル, 擬原子基底データベース
http://www.jaist.ac.jp/~t-ozaki/vps_pao2013/
- 結晶構造データベース
http://www.crystallography.net/cod/
- 周期律表にある元素の格子定数
https://periodictable.com/Properties/A/LatticeConstants.html
レポート問題
締め切り ：2月14日（水) (提出方法：アカンサスポータルのWebClassで提出してください）
自分で選んだ固体物質（結晶）のバンド構造、状態密度、電子密度、安定構造等を計算し、「背景、方法、結果、考察、まとめ」の項目を作成し、レポート(pdf)として提出してください。
- 参考ファイル(質問があった物質についてのインプット例を置いておきます）
Day1 & 2
- インストール
- インプット例のコピー
cp /usr/share/openmx/work .
- 動作確認
- 水(H2O)分子の計算
cd work openmx H2O.dat
- 水分子の可視化
計算が終わったら, h2o.mdをxcrysdenで可視化する。
xcrysden --xyz h2o.md&
- H2分子
- H2O.datをコピーしてH2.datとする。
cp H2O.dat H2.dat
- H2.datをemacs等で編集し、
- 1. System.Nameをh2oからh2に変更する
- 2. 原子種の数 Species.Numberを2から1へ変更し, 酸素(O)の行を削除する。
(<Definition.of.Atomic.Species と Definition.of.Atomic.Species>の間の行)
- 3. H7.0-s2p1をH7.0-s1とする。
- 4. Atoms.Numberを3から2へ変更する。
- 5. <Atoms.SpeciesAndCoordinates, Atoms.SpeciesAndCoordinates>で囲まれた酸素Oの座標、電子数の行を削除して, 水素分子の前の通し番号を2, 3から1, 2とする。
- 6. h2.mdをxcrysdenで可視化する
xcrysden --xyz h2.md&
- 7. H2.dat#と#の付いたファイルを編集して, 原子位置が変わっていることを確認
- 8. H2.dat#を編集し, MD.TypeをEFからNomdへ変更。
- 9. H2O.dat#でもう一度openmxの計算をおこなう。
openmx H2O.dat#
- 10. 計算が終わったら, h2.outを開いて, Chemiと検索する。2つ目のChemical potentialの下にエネルギー準位(Eigenvalues)が表示されているのを確認する。
- 11. h2.tden.cubeをxcrysdenで可視化する。
H2分子の全エネルギーの原子間距離依存性
H2.datの
MD.type EF
を
MD.type Nomd
とする。
- ダイヤモンド
- バンド構造
Day3
- ダイヤモンド
openmx cdia.dat
- バンド図
bandgnu13 cdia.Band
gnuplotを立ち上げ、load 'cdia.GNUBAND'でバンド図が描ける。
- 状態密度
DosMain *.val *.vec
gnuplotでcdia.Dos.Tetrahedronをプロットする。
- GaAsの計算など。
Day4
- EvsLC, Alfcc(例題ファイル)
Alfcc-EvsLC.dat(62)
MateriApps Live
実習ではMateriAppsLive!
http://cmsi.github.io/MateriAppsLive/
という、計算物質科学アプリケーション
がプリインストールされたLinux OSを用いておこないます。
講義日までに下記の準備をしておいて下さい。
準備：
下記のサイトに記載されている"VirutalBox で MateriApps LIVE! を使う”
https://github.com/cmsi/MateriAppsLive/wiki/Using-MateriApps-LIVE!-on-VirtualBox
に従って、パソコンのVirtualBox上にインストールしてください。
現在(2021/10/22の最新版のovaは以下からダウンロード, 2.57GBあるので時間掛かります。MateriAppsLive-3.3-amd64.ovaをダウンロードしてください
https://sourceforge.net/projects/materiappslive/files/
https://www.slideshare.net/cms_initiative/materiapps-live-154816291
も参考になるかと思います。また、動作確認を
https://www.slideshare.net/cms_initiative/materiapps-openmx
のスライドを参考におこなってください。（事前にできなくても講義中にもやります。）
補足：実習ではOpenMXという、
バンド計算プログラムを用いておこないます。
下記に日本語版のマニュアルがあるので参考にしてください。
http://www.openmx-square.org/openmx_man3.9jp/
インストール後
user
live
でログインする。
日本語キーボードを使える様にする：LXTerminalから"setxkbmap -layout jp"と打ちこんで改行。
openmxの最初からある例題は /usr/share/openmx/work にある。
MateriApps Live(古い情報)
家で自分のパソコンでMateriAppsLive!
http://cmsi.github.io/MateriAppsLive/
という、計算物質科学アプリケーション
がプリインストールされたLinux OSを用いておこなうことも可能です。
その場合、下記のサイトに記載されている"VirutalBox で MateriApps LIVE! を使う”
https://github.com/cmsi/MateriAppsLive/wiki/Using-MateriApps-LIVE!-on-VirtualBox
に従って、パソコンのVirtualBox上にインストールする。
https://www.slideshare.net/cms_initiative/materiapps-live-154816291
も参考になる。また、動作確認を
https://www.slideshare.net/cms_initiative/materiapps-openmx
のスライドを参考におこなう。
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- 関連リンク
- MateriApps LIVE! OVA版 / はじめの一歩 https://github.com/cmsi/MateriAppsLive/wiki/MateriAppsLive-ova
- Windows, Mac上で走らせるには下記のVirtualBoxを導入する
→http://www.oracle.com/technetwork/jp/server-storage/virtualbox/overview/index.html
- VirtualBox版のMateriApps LIVE!のダウンロード→https://sourceforge.net/projects/materiappslive/files/Release-1.12/
- 日本語キーボードを使える様にする：LXTerminalから"setxkbmap -layout jp"と打ちこんで改行。
- openmxの最初からある例題は /usr/share/openmx/work にある。
OpenMXのマニュアル
- 日本語
http://www.openmx-square.org/openmx_man3.9jp/
- 英語