wien2k:電場勾配
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wien2k:電場勾配 [2020/03/31 20:32] koudai [非対称パラメータ] |
wien2k:電場勾配 [2020/04/02 13:50] koudai [電場勾配] |
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|---|---|---|---|
| Line 4: | Line 4: | ||
| - | ====== 例：CaGa4 ====== | + | ====== 例：α-CaAlF5 |
| + | プロジェクト名を alpha-CaAlF5とします。 | ||
| 以下の論文の結晶構造から作成しました。 | 以下の論文の結晶構造から作成しました。 | ||
| - | * https://www.sciencedirect.com/science/article/ | + | * https://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper? |
| - | <file - CaGa4.struct> | + | <file - alpa-CaAlF5.struct> |
| blebleble | blebleble | ||
| - | CXZ LATTICE, | + | CXZ LATTICE, |
| MODE OF CALC=RELA unit=bohr | MODE OF CALC=RELA unit=bohr | ||
| - | 11.680586 11.559833 | + | 16.463294 13.887597 |
| - | ATOM -1: X=0.00000000 | + | ATOM -1: X=0.22110000 |
| - | MULT= 1 | + | MULT= 4 |
| - | Ca NPT= 781 R0=.000050000 | + | -1: X=0.77890000 Y=0.38700000 Z=0.98220000 |
| + | -1: X=0.77890000 Y=0.88700000 Z=0.01780000 | ||
| + | -1: X=0.22110000 Y=0.11300000 Z=0.98220000 | ||
| + | F | ||
| LOCAL ROT MATRIX: | LOCAL ROT MATRIX: | ||
| | | ||
| | | ||
| - | ATOM -2: X=0.40503000 | + | ATOM -2: X=0.48860000 |
| + | MULT= 4 ISPLIT=15 | ||
| + | -2: X=0.51140000 Y=0.97370000 Z=0.78310000 | ||
| + | -2: X=0.51140000 Y=0.47370000 Z=0.21690000 | ||
| + | -2: X=0.48860000 Y=0.52630000 Z=0.78310000 | ||
| + | F NPT= 781 R0=.000100000 RMT= 1.6800 | ||
| + | LOCAL ROT MATRIX: | ||
| + | | ||
| + | | ||
| + | ATOM -3: X=0.00000000 | ||
| MULT= 2 ISPLIT=15 | MULT= 2 ISPLIT=15 | ||
| - | -2: X=0.59497000 | + | -3: X=0.00000000 |
| - | Ga NPT= 781 R0=.000050000 | + | F |
| LOCAL ROT MATRIX: | LOCAL ROT MATRIX: | ||
| | | ||
| | | ||
| - | ATOM -3: X=0.00000000 Y=0.50000000 | + | ATOM -4: X=0.00000000 Y=0.25000000 |
| MULT= 2 ISPLIT=15 | MULT= 2 ISPLIT=15 | ||
| - | -3: X=0.00000000 Y=0.50000000 | + | -4: X=0.00000000 Y=0.75000000 |
| - | Ga NPT= 781 R0=.000050000 RMT= 2.33 | + | Ca NPT= 781 R0=.000050000 RMT= 2.0200 |
| + | LOCAL ROT MATRIX: | ||
| + | | ||
| + | | ||
| + | ATOM -5: X=0.00000000 Y=0.00000000 Z=0.00000000 | ||
| + | MULT= 2 ISPLIT=15 | ||
| + | -5: X=0.00000000 Y=0.50000000 Z=0.00000000 | ||
| + | Al | ||
| LOCAL ROT MATRIX: | LOCAL ROT MATRIX: | ||
| | | ||
| Line 38: | Line 58: | ||
| </ | </ | ||
| - | この物質のWIEN2kによるNQRの研究は、以下の論文の5.1節が参考になります | + | この物質のWIEN2kによるNQRの研究は、以下の論文が参考になります |
| - | + | ||
| - | * https:// | + | |
| + | * https:// | ||
| - | 電荷の収束を厳し目にして、通常のSCF計算を実行します | + | ===== SCF計算 |
| - | < | + | - 内部構造最適化を行います< |
| - | $ init_lapw -b -numk 1000 -rkmax 7.5 | + | $ init_lapw -b -numk 1000 -rkmax 7.0 |
| - | $ run_lapw -cc 0.0001 -ec 0.00001 -i 100 -p | + | $ run_lapw -ec 0.0001 -cc 0.001 -fc 0.5 -i 100 -p -min |
| </ | </ | ||
| + | - 収束を厳し目にして、SCF計算を再実行します< | ||
| + | $ run_lapw -ec 0.000001 -cc 0.000001 -i 100 -p -NI | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | ===== 計算結果 ===== | ||
| + | |||
| + | SCF計算が終了したら alpha-CaAlF5.scf0 を開いてください | ||
| + | |||
| + | <file - alpha-CaAlF5.scf0> | ||
| + | ... | ||
| + | |||
| + | :VKCOUL : VK-COUL convergence: | ||
| + | | ||
| + | : | ||
| + | | ||
| + | | ||
| + | V22M TOT/ | ||
| + | | ||
| + | V21M TOT/ | ||
| + | |||
| + | 6.89759 | ||
| + | 0.06173 | ||
| + | 0.92073 | ||
| + | |||
| + | MAIN DIRECTIONS OF THE EFG | ||
| + | 0.0043 | ||
| + | 0.0866 | ||
| + | : | ||
| + | |||
| + | : | ||
| + | |||
| + | |||
| + | | ||
| + | : | ||
| + | | ||
| + | | ||
| + | V22M TOT/ | ||
| + | | ||
| + | V21M TOT/ | ||
| + | |||
| + | | ||
| + | | ||
| + | 0.15501 | ||
| + | |||
| + | MAIN DIRECTIONS OF THE EFG | ||
| + | 0.0072 -0.1150 | ||
| + | | ||
| + | : | ||
| - | ====== 電場勾配 ====== | + | : |
| - | SCF計算が終了したら case.scf0 を開いてください。 | ||
| - | 以下はCaGa4の例です。 | ||
| - | < | + | |
| - | :EFG001: EFG | + | :EFG003: EFG |
| - | | + | |
| - | | + | |
| - | V22M TOT/ | + | V22M TOT/ |
| | | ||
| V21M TOT/ | V21M TOT/ | ||
| - | 0.01496 | + | -7.05397 -0.01957 |
| - | 0.44715 0.34218 | + | -0.01957 8.98490 |
| - | 0.00000 | + | 0.00000 |
| - | MAIN DIRECTIONS OF THE EFG | + | MAIN DIRECTIONS OF THE EFG |
| - | -0.6989 | + | 0.0012 |
| 0.0000 | 0.0000 | ||
| - | :ANG001: ANGLE WITH OLD X-AXIS = 0.0 | + | :ANG003: ANGLE WITH OLD X-AXIS = 0.1 |
| - | :ETA001: | + | :ETA003: |
| + | |||
| + | |||
| + | | ||
| + | : | ||
| + | | ||
| + | | ||
| + | V22M TOT/ | ||
| + | | ||
| + | V21M TOT/ | ||
| + | |||
| + | | ||
| + | 0.15884 | ||
| + | 0.00000 | ||
| + | |||
| + | MAIN DIRECTIONS OF THE EFG | ||
| + | | ||
| + | 0.0000 | ||
| + | : | ||
| + | |||
| + | : | ||
| + | |||
| + | |||
| + | | ||
| + | : | ||
| + | | ||
| + | | ||
| + | V22M TOT/ | ||
| + | | ||
| + | V21M TOT/ | ||
| + | |||
| + | | ||
| + | | ||
| + | 0.27118 | ||
| + | |||
| + | MAIN DIRECTIONS OF THE EFG | ||
| + | 0.0104 -0.0763 | ||
| + | | ||
| + | : | ||
| + | |||
| + | : | ||
| + | |||
| + | ... | ||
| </ | </ | ||
| - | が1番目の原子のEFG計算の結果です。 | + | がEFG計算の結果です。 |
| + | |||
| + | 以下では5番目の原子（今の例ではAl）を使って見方を解説します。 | ||
| - | ===== 電場勾配 | + | ==== 電場勾配 ==== |
| - | | + | |
| は電場勾配 $eq = V_{zz}~\mathrm{[10^{21} V/m^2]}$ の値です。 | は電場勾配 $eq = V_{zz}~\mathrm{[10^{21} V/m^2]}$ の値です。 | ||
| Line 92: | Line 201: | ||
| 電気四重極モーメントは原子核の種類によって決まります。 | 電気四重極モーメントは原子核の種類によって決まります。 | ||
| - | * 電気四重極モーメント一覧 https://www.sciencedirect.com/science/ | + | * 電気四重極モーメント一覧 https://doi.org/10.1016/j.adt.2005.04.001 |
| - | * 例えば43Caですと $Q=4.3~\mathrm{[\times 10^{-28}m^2]}$ です | + | * 例えば27Alですと $Q=0.15~\mathrm{[\times 10^{-28}m^2]}$ |
| * bはバーンという単位で、$1~\mathrm{[b]} = 10^{-28}~\mathrm{[m^2]}$です | * bはバーンという単位で、$1~\mathrm{[b]} = 10^{-28}~\mathrm{[m^2]}$です | ||
| - | ===== 電気四重極テンソル ===== | + | ==== 電気四重極テンソル ==== |
| + | |||
| + | 0.13321 | ||
| + | 0.39243 | ||
| + | 0.00000 | ||
| - | 0.01496 | ||
| - | 0.44715 | ||
| - | 0.00000 | ||
| の左側の3×3行列は電気四重極テンソルで、 | の左側の3×3行列は電気四重極テンソルで、 | ||
| Line 115: | Line 225: | ||
| の順に並んでいます。 | の順に並んでいます。 | ||
| - | 右側が主軸変換（対角化）後の結果で、固有値の絶対値が大きい順に$|V_{zz}| \geq |V_{yy}| \geq |V_{xx}|$と定義されますので、$V_{zz} = 0.65471$, $V_{yy} = -0.35714$, , $V_{xx} = -0.29757$です。 | + | 右側が主軸変換（対角化）後の結果で、固有値の絶対値が大きい順に$|V_{zz}| \geq |V_{yy}| \geq |V_{xx}|$と定義されますので、$V_{zz} = 0.57135$, $V_{yy} = -0.35308$, , $V_{xx} = -0.21827$です。 |
| - | ===== 主軸回転 | + | ==== 主軸回転 ==== |
| - | MAIN DIRECTIONS OF THE EFG | + | MAIN DIRECTIONS OF THE EFG |
| - | -0.6989 | + | -0.8957 |
| 0.0000 | 0.0000 | ||
| + | |||
| 主軸回転後の軸の向きです。 | 主軸回転後の軸の向きです。 | ||
| - | 主軸回転後のz軸の方向（主軸方向）は (0.6989, 1, 0) 、y軸の方向は(0, | + | 主軸回転後のz軸の方向（主軸方向）は (0.8957, 1, 0) 、y軸の方向は(0, |
| - | ===== 非対称パラメータ | + | ==== 非対称パラメータ ==== |
| - | : | + | : |
| 非対称パラメータ $\eta = \frac{V_{xx} - V_{yy}}{V_{zz}}$ の値です。 | 非対称パラメータ $\eta = \frac{V_{xx} - V_{yy}}{V_{zz}}$ の値です。 | ||
| Line 136: | Line 247: | ||
| ====== 注意 ====== | ====== 注意 ====== | ||
| - | * 収束は非常に遅いので< | + | * SCF計算の各ステップでの電場勾配の値は< |
| - | $ grep ": | + | $ grep ": |
| - | * 収束してないようでしたら、run_lapwでオプション-ccを使って、電荷の収束をより厳しい条件で再計算してください。 | + | * k点数に対しても収束が遅いので、必ずk点数に関する収束も確認してください。特に金属の場合はかなり多くのk点をとらないと収束しません。 |
| - | * また、k点数に対しても収束が遅いので、必ずk点数を変化させて収束を確認してください | + | * 周辺の原子位置に敏感な量ですので、実験と合わないときは構造最適化を行ってから計算してみるのも一つの手です。 |
| - | * 周辺の原子位置に敏感な量ですので、構造最適化を行った後に計算することをおすすめします。 | + | |
wien2k/電場勾配.txt · Last modified: 2021/06/27 22:04 (external edit)
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