アルミニウムを例に金属のフェルミ面の計算を行う。 表示にはXCrySDenを使うので、事前にインストールすること。

Al.scf.in

&control
   prefix = 'Al'
   calculation = 'scf'
   outdir = './tmp/'
   pseudo_dir = './'
/
&system
   ibrav = 2
   celldm(1) = 7.50
   nat = 1
   ntyp = 1
   ecutwfc = 12.0
   occupations = 'tetrahedra_opt'
/
&electrons
/
ATOMIC_SPECIES
 Al  26.98  Al.pz-vbc.UPF
ATOMIC_POSITIONS crystal
 Al  0.0  0.0  0.0
K_POINTS automatic
 6 6 6 1 1 1

$ pw.x < Al.scf.in > Al.scf.out

Al.scf.inをコピーしてAl.nscf.inとし、以下のように編集する。 対称点におけるエネルギーの値は重要なので、K_POINTSはシフトしていないものを使うこと。

• calculation = 'nscf'に変更
• K_POINTSの数を増やす

Al.nscf.in

&control
   prefix = 'Al'
   calculation = 'nscf'
   outdir = './tmp/'
   pseudo_dir = './'
/
&system
   ibrav = 2
   celldm(1) = 7.50
   nat = 1
   ntyp = 1
   ecutwfc = 12.0
   occupations = 'tetrahedra_opt'
/
&electrons
/
ATOMIC_SPECIES
 Al  26.98  Al.pz-vbc.UPF
ATOMIC_POSITIONS crystal
 Al  0.0  0.0  0.0
K_POINTS automatic
 16 16 16 0 0 0

k点の数はなるべく多い方が正確なフェルミ面が描けるが、増やしすぎると計算時間が非常にかかる。 できあがったフェルミ面を見ながらk点数を徐々に増やしていくとよい。

$ pw.x < Al.nscf.in > Al.nscf.out

Al.fs.inというファイルを新規に作成する

Al.fs.in

&fermi
  outdir = './tmp/'
  prefix = 'Al'
/

$ fs.x < Al.fs.in > Al.fs.out

$ xcrysden --bxsf Al_fs.bxsf