雑多な記録

User Tools

Site Tools

Trace:
wien2k:電場勾配

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

Both sides previous revision Previous revision
Next revision 		Previous revision
Next revision Both sides next revision
wien2k:電場勾配 [2020/04/02 10:53]
koudai [例：CaGa4] 		wien2k:電場勾配 [2020/07/04 17:16]
koudai [注意]
Line 4: Line 4:
  
  
-====== 例：CaGa4 ======+====== 例：α-CaAlF5 ======
  
-以下の論文の結晶構造から作成しました。+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structファイルを作成しました。
  
-  * https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022508889901719+  * https://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?du0231
  
-<file - CaGa4.struct>+<file - alpa-CaAlF5.struct>
 blebleble                                                                        blebleble                                                                       
-CXZ LATTICE,NONEQUIV.ATOMS   3   12 C2/m    +CXZ LATTICE,NONEQUIV.ATOMS   5   15 C2/c    
 MODE OF CALC=RELA unit=bohr MODE OF CALC=RELA unit=bohr
- 11.680586 11.559833 11.584210 90.000000 90.000000118.942000 + 16.463294 13.887597 11.937400 90.000000 90.000000115.040000 
-ATOM  -1: X=0.00000000 Y=0.00000000 Z=0.00000000 +ATOM  -1: X=0.22110000 Y=0.61300000 Z=0.01780000 
-          MULT= 1          ISPLIT=15 +          MULT= 4          ISPLIT=15 
-Ca         NPT=  781  R0=.000050000 RMT= 2.50000     Z:  20.00000+      -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          NPT=  781  R0=.000100000 RMT=    1.6800   Z:   9.00000
 LOCAL ROT MATRIX:    1.0000000 0.0000000 0.0000000 LOCAL ROT MATRIX:    1.0000000 0.0000000 0.0000000
                      0.0000000 1.0000000 0.0000000                      0.0000000 1.0000000 0.0000000
                      0.0000000 0.0000000 1.0000000                      0.0000000 0.0000000 1.0000000
-ATOM  -2: X=0.40503000 Y=0.76923000 Z=0.00000000+ATOM  -2: X=0.48860000 Y=0.02630000 Z=0.21690000 
 +          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   Z:   9.00000 
 +LOCAL ROT MATRIX:    1.0000000 0.0000000 0.0000000 
 +                     0.0000000 1.0000000 0.0000000 
 +                     0.0000000 0.0000000 1.0000000 
 +ATOM  -3: X=0.00000000 Y=0.25000000 Z=0.05780000 
 +          MULT= 2          ISPLIT=15 
 +      -3: X=0.00000000 Y=0.75000000 Z=0.94220000 
 +F          NPT=  781  R0=.000100000 RMT=    1.6800   Z:   9.00000 
 +LOCAL ROT MATRIX:    1.0000000 0.0000000 0.0000000 
 +                     0.0000000 1.0000000 0.0000000 
 +                     0.0000000 0.0000000 1.0000000 
 +ATOM  -4: X=0.00000000 Y=0.25000000 Z=0.45760000
           MULT= 2          ISPLIT=15           MULT= 2          ISPLIT=15
-      -2: X=0.59497000 Y=0.23077000 Z=0.00000000 +      -4: X=0.00000000 Y=0.75000000 Z=0.54240000 
-Ga         NPT=  781  R0=.000050000 RMT= 2.33        Z:  31.00000+Ca         NPT=  781  R0=.000050000 RMT=    2.0200   Z:  20.00000
 LOCAL ROT MATRIX:    1.0000000 0.0000000 0.0000000 LOCAL ROT MATRIX:    1.0000000 0.0000000 0.0000000
                      0.0000000 1.0000000 0.0000000                      0.0000000 1.0000000 0.0000000
                      0.0000000 0.0000000 1.0000000                      0.0000000 0.0000000 1.0000000
-ATOM  -3: X=0.00000000 Y=0.50000000 Z=0.23283000+ATOM  -5: X=0.00000000 Y=0.00000000 Z=0.00000000
           MULT= 2          ISPLIT=15           MULT= 2          ISPLIT=15
-      -3: X=0.00000000 Y=0.50000000 Z=0.76717000 +      -5: X=0.00000000 Y=0.50000000 Z=0.00000000 
-Ga         NPT=  781  R0=.000050000 RMT= 2.33        Z:  31.00000+Al         NPT=  781  R0=.000100000 RMT=    1.6000   Z:  13.00000
 LOCAL ROT MATRIX:    1.0000000 0.0000000 0.0000000 LOCAL ROT MATRIX:    1.0000000 0.0000000 0.0000000
                      0.0000000 1.0000000 0.0000000                      0.0000000 1.0000000 0.0000000
Line 38: Line 58:
 </file> </file>
  
-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://d-nb.info/1007751142/34+  * https://doi.org/10.1021/jp0740696 
 +    * スライド：http://susi.theochem.tuwien.ac.at/events/ws2017/notes/PB-Hyperfine.pdf  
 +  * この論文によると、構造最適化して計算したほうが良いということですが、今回はチュートリアルですので構造最適化前の結果を示します。
  
 +===== SCF計算 =====
  
-収束を厳し目にして、通常のSCF計算を実行します +  - SCF計算を実行します<code> 
- +$ init_lapw -b -numk 100 -rkmax 7.0 
-<code> +$ run_lapw -ec 0.00001 -cc 0.0001 -i 100 -p
-$ init_lapw -b -numk 20000 -rkmax 7.5 -lvns 5 +
-$ run_lapw -ec 0.000001 -cc 0.000001 -i 100 -p+
 </code> </code>
-  * オプション -lvns 5 は、これがないと init_lapw の lstart 実行時に文句を言われるのでつけました。 
-  * 金属ですので、大量のk点数が必要です。 
-  * 実際に計算するときは、少ないk点数から初めて徐々に増やしていきましょう。 
- 
 ===== 計算結果 ===== ===== 計算結果 =====
  
-SCF計算が終了したら CaGe4.scf0 を開いてください+SCF計算が終了したら alpha-CaAlF5.scf0 を開いてください
  
-<file - CaGe4.scf0>+<file - alpha-CaAlF5.scf0>
 ... ...
  
-:VKCOUL :  VK-COUL convergence: 0.127E-07 +:VKCOUL :  VK-COUL convergence: 0.307E-06 
-       ATOMNUMBER=  1 Ca         VCOUL-ZERO =  0.22527E+00 +       ATOMNUMBER=  1 F          VCOUL-ZERO =  0.28636E+00 
-:EFG001:                        EFG         =     0.57135   *10**21  V / m**2 +:EFG001:                        EFG         =     6.98155   *10**21  V / m**2 
-                               V20  TOT/SRF=    -0.30577    -0.00960 +                               V20  TOT/SRF=    -3.15944    -0.61904 
-                               V22  TOT/SRF=    -0.04333    -0.00363 +                               V22  TOT/SRF=     5.07740     1.07421 
-                               V22M TOT/SRF=     0.39243     0.01383 +                               V22M TOT/SRF=     0.06185     0.00939 
-                               V21  TOT/SRF=     0.00000     0.00000 +                               V21  TOT/SRF=     0.92134     0.14812 
-                               V21M TOT/SRF=     0.00000     0.00000+                               V21M TOT/SRF=    -0.20536    -0.01217
  
-              0.13321    0.39243    0.00000       -0.21827    0.00000    0.00000 +              6.90150    0.06185    0.92134        6.98155    0.00000    0.00000 
-              0.39243    0.21987    0.00000        0.00000    0.57135    0.00000 +              0.06185   -3.25329   -0.20536        0.00000   -3.80760    0.00000 
-              0.00000    0.00000   -0.35308        0.00000    0.00000   -0.35308+              0.92134   -0.20536   -3.64821        0.00000    0.00000   -3.17395
  
-         MAIN DIRECTIONS OF THE EFG   1.0000  0.8957  0.0000 +         MAIN DIRECTIONS OF THE EFG   1.0000 -0.0882  0.0284 
-                                     -0.8957  1.0000  0.0000 +                                      0.0043  0.3803  1.0000 
-                                      0.0000  0.0000  1.0000 +                                      0.0866  1.0000 -0.3778 
-:ANG001:  ANGLE WITH OLD X-AXIS =        41.8+:ANG001:  ANGLE WITH OLD X-AXIS =         5.3 
 + 
 +:ETA001:                         ASYMM. ETA =     0.09076 
 + 
 + 
 +       ATOMNUMBER=  2 F          VCOUL-ZERO =  0.24338E+00 
 +:EFG002:                        EFG         =     5.78535   *10**21  V / m**2 
 +                               V20  TOT/SRF=     4.93653     0.80506 
 +                               V22  TOT/SRF=    -2.35125    -0.30832 
 +                               V22M TOT/SRF=    -0.04393    -0.00926 
 +                               V21  TOT/SRF=     0.15543     0.04446 
 +                               V21M TOT/SRF=    -0.72130    -0.22776 
 + 
 +             -5.20136   -0.04393    0.15543       -5.20382    0.00000    0.00000 
 +             -0.04393   -0.49886   -0.72130        0.00000    5.78535    0.00000 
 +              0.15543   -0.72130    5.70022        0.00000    0.00000   -0.58153 
 + 
 +         MAIN DIRECTIONS OF THE EFG   1.0000  0.0146 -0.0056 
 +                                      0.0072 -0.1149  1.0000 
 +                                     -0.0138  1.0000  0.1150 
 +:ANG002:  ANGLE WITH OLD X-AXIS =         0.9
  
-:ETA001:                         ASYMM. ETA =     0.23594+:ETA002:                         ASYMM. ETA =     0.79896
  
  
-       ATOMNUMBER=  2 Ga         VCOUL-ZERO =  0.30426E+00 +       ATOMNUMBER=  3 F          VCOUL-ZERO =  0.19691E+00 
-:EFG002:                        EFG         =    -2.60792   *10**21  V / m**2 +:EFG003:                        EFG         =     8.98867   *10**21  V / m**2 
-                               V20  TOT/SRF=     0.76456    -0.02607 +                               V20  TOT/SRF=    -1.67477    -0.39934 
-                               V22  TOT/SRF=     1.65286    -0.02775 +                               V22  TOT/SRF=    -8.02172    -1.13226 
-                               V22M TOT/SRF=    -1.40063     0.03381+                               V22M TOT/SRF=    -0.01953     0.00017
                                V21  TOT/SRF=     0.00000     0.00000                                V21  TOT/SRF=     0.00000     0.00000
                                V21M TOT/SRF=     0.00000     0.00000                                V21M TOT/SRF=     0.00000     0.00000
  
-              1.21144   -1.40063    0.00000        1.72508    0.00000    0.00000 +             -7.05479   -0.01953    0.00000       -7.05481    0.00000    0.00000 
-             -1.40063   -2.09428    0.00000        0.00000   -2.60792    0.00000 +             -0.01953    8.98865    0.00000        0.00000    8.98867    0.00000 
-              0.00000    0.00000    0.88284        0.00000    0.00000    0.88284+              0.00000    0.00000   -1.93386        0.00000    0.00000   -1.93386
  
-         MAIN DIRECTIONS OF THE EFG   1.0000  0.3667  0.0000 +         MAIN DIRECTIONS OF THE EFG   1.0000 -0.0012  0.0000 
-                                     -0.3667  1.0000  0.0000+                                      0.0012  1.0000  0.0000
                                       0.0000  0.0000  1.0000                                       0.0000  0.0000  1.0000
-:ANG002:  ANGLE WITH OLD X-AXIS =        20.1+:ANG003:  ANGLE WITH OLD X-AXIS =         0.1
  
-:ETA002:                         ASYMM. ETA =     0.32295+:ETA003:                         ASYMM. ETA =     0.56971
  
  
-       ATOMNUMBER=  3 Ga         VCOUL-ZERO =  0.30834E+00 +       ATOMNUMBER=  4 Ca         VCOUL-ZERO = -0.24762E+00 
-:EFG003:                        EFG         =    -4.39029   *10**21  V / m**2 +:EFG004:                        EFG         =    -2.26243   *10**21  V / m**2 
-                               V20  TOT/SRF=     1.28005     0.02653 +                               V20  TOT/SRF=     1.73886     0.03329 
-                               V22  TOT/SRF=     2.89498     0.01433 +                               V22  TOT/SRF=    -1.24844    -0.03072 
-                               V22M TOT/SRF=    -2.22503    -0.03012+                               V22M TOT/SRF=     0.15884     0.00430
                                V21  TOT/SRF=     0.00000     0.00000                                V21  TOT/SRF=     0.00000     0.00000
                                V21M TOT/SRF=     0.00000     0.00000                                V21M TOT/SRF=     0.00000     0.00000
  
-              2.15594   -2.22503    0.00000        2.91222    0.00000    0.00000 +             -2.25237    0.15884    0.00000       -2.26243    0.00000    0.00000 
-             -2.22503   -3.63402    0.00000        0.00000   -4.39029    0.00000 +              0.15884    0.24450    0.00000        0.00000    0.25457    0.00000 
-              0.00000    0.00000    1.47807        0.00000    0.00000    1.47807+              0.00000    0.00000    2.00787        0.00000    0.00000    2.00787
  
-         MAIN DIRECTIONS OF THE EFG   1.0000  0.3399  0.0000 +         MAIN DIRECTIONS OF THE EFG   1.0000  0.0634  0.0000 
-                                     -0.3399  1.0000  0.0000+                                     -0.0634  1.0000  0.0000
                                       0.0000  0.0000  1.0000                                       0.0000  0.0000  1.0000
-:ANG003:  ANGLE WITH OLD X-AXIS =        18.8+:ANG004:  ANGLE WITH OLD X-AXIS =         3.6
  
-:ETA003:                         ASYMM. ETA =     0.32666+:ETA004:                         ASYMM. ETA =     0.77496 
 + 
 + 
 +       ATOMNUMBER=  5 Al         VCOUL-ZERO = -0.78228E+00 
 +:EFG005:                        EFG         =     2.96921   *10**21  V / m**2 
 +                               V20  TOT/SRF=    -0.08020     0.00489 
 +                               V22  TOT/SRF=    -2.90484    -0.11830 
 +                               V22M TOT/SRF=    -0.03740    -0.00157 
 +                               V21  TOT/SRF=     0.27082     0.00970 
 +                               V21M TOT/SRF=     0.23490     0.02708 
 + 
 +             -2.85854   -0.03740    0.27082       -2.88543    0.00000    0.00000 
 +             -0.03740    2.95115    0.23490        0.00000   -0.08379    0.00000 
 +              0.27082    0.23490   -0.09260        0.00000    0.00000    2.96921 
 + 
 +         MAIN DIRECTIONS OF THE EFG   1.0000  0.0986 -0.0029 
 +                                      0.0103 -0.0762  1.0000 
 +                                     -0.0978  1.0000  0.0765 
 +:ANG005:  ANGLE WITH OLD X-AXIS =         5.6 
 + 
 +:ETA005:                         ASYMM. ETA =     0.94356
  
 ... ...
Line 124: Line 181:
 がEFG計算の結果です。 がEFG計算の結果です。
  
-以下では1番目の原子（今の例ではCa）を使って見方を解説します。+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 ====
  
-    :EFG001:                        EFG         =     0.57135   *10**21  V / m**2+  :EFG005:                        EFG         =     2.96921   *10**21  V / m**2
  
 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 142: Line 199:
 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/article/pii/S0092640X05000239 +  * 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 $Q=0.15~\mathrm{[10^{-28}m^2]}$ 程度です 
-  * 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。散乱断面積に使われる単位ですが、NQRでも同じくらいのオーダーの量を扱うために借用されることが多いです。 
 +  * 四重極結合定数からNQR周波数を求める方法は核スピンの大きさで変わってくるので、教科書で確認してください。
  
  
 ==== 電気四重極テンソル ==== ==== 電気四重極テンソル ====
  
-                0.13321    0.39243    0.00000       -0.21827    0.00000    0.00000 +<code> 
-                0.39243    0.21987    0.00000        0.00000    0.57135    0.00000 +             -2.85854   -0.03740    0.27082       -2.88543    0.00000    0.00000 
-                0.00000    0.00000   -0.35308        0.00000    0.00000   -0.35308 +             -0.03740    2.95115    0.23490        0.00000   -0.08379    0.00000 
 +              0.27082    0.23490   -0.09260        0.00000    0.00000    2.96921 
 +</code>
  
-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、元の座標系における電気四重極テンソルで、
  
 \begin{equation} \begin{equation}
Line 166: 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、$V_{zz} = 0.57135$, $V_{yy} = -0.35308$, , $V_{xx} = -0.21827$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、$V_{zz} = 2.96921$, $V_{yy} = -2.88543$, , $V_{xx} = -0.08379$です。
  
 ==== 主軸回転 ==== ==== 主軸回転 ====
  
-           MAIN DIRECTIONS OF THE EFG   1.0000  0.8957  0.0000 +           MAIN DIRECTIONS OF THE EFG   1.0000  0.0986 -0.0029 
-                                       -0.8957  1.0000  0.0000 +                                        0.0103 -0.0762  1.0000 
-                                        0.0000  0.0000  1.0000 +                                       -0.0978  1.0000  0.0765
  
 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 (0.8957, 1, 0) 、y軸の方向は(0,0,1)、x軸の方向は (1, -0.8957, 0) です。+主軸回転後のz軸の方向（主軸方向）は (-0.0029, 1, 0.0765) 、y軸の方向は(1, 0.0103, -0.0978)、x軸の方向は (0.0986, -0.0762, 1) です。
  
  
 ==== 非対称パラメータ ==== ==== 非対称パラメータ ====
  
-  :ETA001:                         ASYMM. ETA =     0.23594+  :ETA005:                         ASYMM. ETA =     0.94356
  
 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 191: Line 249:
 $ grep ":EFG001:" case.scf</code>で確認できます。収束が十分でないようでしたら、収束条件をより厳しくして再計算してください。 $ grep ":EFG001:" case.scf</code>で確認できます。収束が十分でないようでしたら、収束条件をより厳しくして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。   * 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。
-  * 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、基本的には（内部座標の）構造最適化と組み合わせて計算します。run_lapw -p -fc 0.1 -min ...
  
wien2k/電場勾配.txt · Last modified: 2021/06/27 22:04 (external edit)

Page Tools

Except where otherwise noted, content on this wiki is licensed under the following license: CC Attribution-Share Alike 4.0 International
CC Attribution-Share Alike 4.0 International Donate Powered by PHP Valid HTML5 Valid CSS Driven by DokuWiki