ABACUS 使用教程|结构优化/晶格弛豫/几何优化
在上一章节中,我们为大家带来了 ABACUS 系列|电子自洽迭代,介绍了基础的 ABACUS 的输入输出文件与基础操作。在本章节中,我们将为大家带来 ABACUS 的另一大应用场景——结构优化(又称为晶格弛豫/几何优化等)。
在第一性原理计算中,晶格弛豫(Lattice relaxation)指的是一种过程,即通过调整晶格内原子的位置和晶格参数(如晶格常数),使晶体结构达到最低能量状态。
晶格弛豫的主要目的是找到晶体结构的稳定构型,这对于预测和理解材料的性能至关重要。在这个过程中,计算机模拟会根据所采用的理论框架来迭代地优化原子位置和晶格参数,最终得到一个能量最低的结构。这个结构通常被认为是晶体在实际条件下所处的状态。
在材料科学和凝聚态物理研究中,晶格弛豫已经成为了研究新材料和预测其性质的重要工具。通过这些计算方法,研究人员可以在实验之前获得对材料性能的深入了解,从而为实验设计提供有价值的指导。
让我们来看一段视频,更直观地了解电子自洽迭代与结构优化:
*若视频无法在线播放,可点击右侧数据集下载后播放。
直观来说,上一章节中的电子自洽迭代我们解决了“某一帧”中原子之间相互作用的问题,那么结构优化/晶格弛豫就是在计算得到的相互作用下,进一步计算原子的移动,再计算新结构下的相互作用…… 循环往复并最终得到稳定结构的过程。这一步又被称为“离子步”。
本篇 Notebook 将先给出一个结构优化操作示例。并以 分子键长计算作为练习。
结构优化计算示例
输入文件
与上一章节的电子自洽迭代中类似,我们需要准备以下五个类型地输入文件:
INPUT
:包含了计算过程中所需的各种参数,定义和控制计算任务;STRU
:结构文件,包含了原子种类、原子位置、晶格常数以及晶格向量等信息;KPT
:包含了布里渊区积分所需的k点信息;*.upf
:包含了原子的赝势信息;*.orb
:包含了原子轨道的数值表示;
其中,我们只需要调整 INPUT 文件中的设置项,其它文件与上一章节中的输入文件相同。
在示例数据集中,我们为你准备好了结构优化的示例文件。我们可以直接访问:(你可以在左侧点击数据集查看相应文件):
/bohr/ └── abacus02-ecia └── v4 └── ABACUS_Relax ├── DFT.mp4 ├── MgO_LCAO │ └── optimization │ ├── INPUT │ ├── KPT │ └── STRU ├── MgO_PW │ └── optimization │ ├── INPUT │ ├── KPT │ └── STRU ├── PP_ORB │ ├── Mg_ONCV_PBE-1.0.upf │ ├── Mg_gga_8au_100Ry_4s2p1d.orb │ ├── O_ONCV_PBE-1.0.upf │ └── O_gga_7au_100Ry_2s2p1d.orb └── Practice └── PP_ORB ├── H_ONCV_PBE-1.0.upf └── H_gga_6au_100Ry_2s1p.orb 10 directories, 13 files
出于安全考虑,我们没有数据集所在文件夹的写入权限,因此我们将其复制到 /data/
目录下:
我们在这里定义一些路径,并切换到工作路径,方便后续调用:
当前路径为:/personal/bohr/abacus02-ecia/v4
INPUT 文件
为了在ABACUS中进行完整的几何优化,需要在INPUT中将 calculation
标签设置为cell-relax
。
此外,原子力和晶胞应力的收敛标准分别可以通过标签force_thr_ev
和stress_thr
来设置。
离子步骤的最大数量由relax_nmax
控制。
同样的,结构优化也可以选择使用 LCAO 基组或 PW 基组。
- INPUT (LCAO 基组)
以下是一个使用 LCAO 基组的 INPUT 文件示例:
INPUT_PARAMETERS
suffix MgO
ntype 2
nelec 0.0
pseudo_dir ./
orbital_dir ./
ecutwfc 100 # Rydberg
scf_thr 1e-4 # Rydberg
basis_type lcao
calculation cell-relax # this is the key parameter telling abacus to do a optimization calculation
force_thr_ev 0.01 # the threshold of the force convergence, in unit of eV/Angstrom
stress_thr 2 # the threshold of the stress convergence, in unit of kBar
relax_nmax 100 # the maximal number of ionic iteration steps
out_stru 1
suffix: 用于区分同一文件夹下不同计算的后缀,通常与计算对象有关。
ntype: 表示体系中原子种类的数量,这里的值为2,表示有两种原子(例如Mg和O)。
nelec: 表示体系中电子的数量,这里的值为0.0,表示电子数量由原子种类和价态自动计算得出。
pseudo_dir: 赝势文件的路径,这里设置为"./",表示赝势文件位于当前文件夹。
orbital_dir: 轨道文件的路径,这里设置为"./",表示轨道文件位于当前文件夹。
ecutwfc: 波函数截断能,用于确定平面波基组的大小。这里的值为100 Rydberg,表示波函数截断能为100 Ry。
scf_thr: 自洽场(SCF)计算的能量收敛阈值,这里设为1e-4 Rydberg,表示能量收敛到1e-4 Ry时计算停止。
basis_type: 表示基组类型,这里设置为"lcao",表示使用 LCAO 基组。
calculation: 计算类型,这里设置为"cell-relax",表示进行晶胞优化计算。
force_thr_ev: 力收敛阈值,用于判断优化过程是否收敛。这里设置为0.01 eV/Angstrom,表示当所有原子上的力小于0.01 eV/Angstrom时,认为已经收敛。默认值:0.0257112 eV/Angstrom。(你也可以使用 force_thr 参数(默认值:0.001 Ry/Bohr),两者只是单位不同。)
stress_thr: 应力收敛阈值,用于判断晶胞优化过程中应力是否收敛。这里设置为 2 kBar,表示当晶胞内的应力小于 2 kBar 时,认为已经收敛。默认值:0.5 kBar
relax_nmax: 优化过程中的最大迭代次数,这里设置为100,表示最多进行100次迭代。
out_stru: 表示是否输出优化后的结构信息。这里设置为1,表示在优化结束后将优化后的结构信息输出到文件。
- INPUT (PW 基组)
以下是一个使用 PW 基组的 INPUT 文件示例:
INPUT_PARAMETERS
suffix MgO
ntype 2
nelec 0.0
pseudo_dir ./
ecutwfc 100 # Rydberg
scf_thr 1e-4 # Rydberg
basis_type pw
calculation cell-relax # this is the key parameter telling abacus to do a optimization calculation
force_thr_ev 0.01 # the threshold of the force convergence, in unit of eV/Angstrom
stress_thr 2 # the threshold of the stress convergence, in unit of kBar
relax_nmax 100 # the maximal number of ionic iteration steps
out_stru 1
STRU 文件
#This is the atom file containing all the information
#about the lattice structure.
ATOMIC_SPECIES
Mg 24.305 Mg_ONCV_PBE-1.0.upf # element name, atomic mass, pseudopotential file
O 15.999 O_ONCV_PBE-1.0.upf
NUMERICAL_ORBITAL
Mg_gga_8au_100Ry_4s2p1d.orb
O_gga_8au_100Ry_2s2p1d.orb
LATTICE_CONSTANT
1.8897259886 # 1.8897259886 Bohr = 1.0 Angstrom
LATTICE_VECTORS
4.25648 0.00000 0.00000
0.00000 4.25648 0.00000
0.00000 0.00000 4.25648
ATOMIC_POSITIONS
Direct #Cartesian(Unit is LATTICE_CONSTANT)
Mg #Name of element
0.0 #Magnetic for this element.
4 #Number of atoms
0.0 0.0 0.0 0 0 0 #x,y,z, move_x, move_y, move_z
0.0 0.5 0.5 0 0 0 #x,y,z, move_x, move_y, move_z
0.5 0.0 0.5 0 0 0 #x,y,z, move_x, move_y, move_z
0.5 0.5 0.0 0 0 0 #x,y,z, move_x, move_y, move_z
O #Name of element
0.0 #Magnetic for this element.
4 #Number of atoms
0.5 0.0 0.0 0 0 0 #x,y,z, move_x, move_y, move_z
0.5 0.5 0.5 0 0 0 #x,y,z, move_x, move_y, move_z
0.0 0.0 0.5 0 0 0 #x,y,z, move_x, move_y, move_z
0.0 0.5 0.0 0 0 0 #x,y,z, move_x, move_y, move_z
参数解释
- ATOMIC_SPECIES
从左到右依次为原子种类、相对原子质量、赝势文件
- NUMERICAL_ORBITAL
原子轨道文件
- 赝势文件
Mg_ONCV_PBE-1.0.upf
和O_ONCV_PBE-1.0.upf
应放在pseudo_dir
目录下, - 轨道文件
Mg_gga_8au_100Ry_4s2p1d.orb
和O_gga_8au_100Ry_2s2p1d.orb
应放在orbital_dir
目录下。
pseudo_dir
和 orbital_dir
文件路径在 INPUT
文件中进行设置,赝势和轨道文件可以从 ABACUS 网站 下载。
- LATTICE_CONSTANT
晶格常量。
- LATTICE_VECTORS
晶格向量,即晶胞的 x,y,z 轴长度。
- ATOMIC_POSITIONS
原子位置信息
有关更多 STRU 文件的参数信息,请参阅:The STRU file
使用 PW 基组时,删去 STRU 文件中的 NUMERICAL_ORBITAL
部分,其它与以上示例一致。
KPT 文件
K_POINTS
0
Gamma
4 4 4 0 0 0
赝势和原子轨道文件
- 赝势文件
Mg_ONCV_PBE-1.0.upf
和O_ONCV_PBE-1.0.upf
应放在pseudo_dir
目录下, - 轨道文件
Mg_gga_8au_100Ry_4s2p1d.orb
和O_gga_7au_100Ry_2s2p1d.orb
应放在orbital_dir
目录下。
pseudo_dir
和 orbital_dir
文件路径在 INPUT
文件中进行设置,赝势和轨道文件可以从 ABACUS 网站 下载。
运行
进入已经准备好输入文件的文件夹,执行以下命令即可快速运行 ABACUS 计算:
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %% WARNING: Total thread number(4) is larger than hardware availability(2). %% WARNING: The results may be INCORRECT. Please be sure what you are doing. %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% ABACUS v3.3.2 Atomic-orbital Based Ab-initio Computation at UStc Website: http://abacus.ustc.edu.cn/ Documentation: https://abacus.deepmodeling.com/ Repository: https://github.com/abacusmodeling/abacus-develop https://github.com/deepmodeling/abacus-develop Commit: e39b50efe (Fri Aug 18 16:14:25 2023 +0800) Thu Feb 29 12:05:18 2024 MAKE THE DIR : OUT.MgO/ %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Warning: the number of valence electrons in pseudopotential > 2 for Mg: [Ne] 3s2 Pseudopotentials with additional electrons can yield (more) accurate outcomes, but may be less efficient. If you're confident that your chosen pseudopotential is appropriate, you can safely ignore this warning. %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% UNIFORM GRID DIM : 54 * 54 * 54 UNIFORM GRID DIM(BIG): 18 * 18 * 18 DONE(0.174909 SEC) : SETUP UNITCELL DONE(0.291938 SEC) : SYMMETRY DONE(0.456703 SEC) : INIT K-POINTS --------------------------------------------------------- Cell relaxation calculations --------------------------------------------------------- SPIN KPOINTS PROCESSORS NBASE 1 10 2 112 --------------------------------------------------------- Use Systematically Improvable Atomic bases --------------------------------------------------------- ELEMENT ORBITALS NBASE NATOM XC Mg 4s2p1d-8au 15 4 O 2s2p1d-7au 13 4 --------------------------------------------------------- Initial plane wave basis and FFT box --------------------------------------------------------- ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 1 ------------------------------------------- START CHARGE : atomic DONE(5.33552 SEC) : INIT SCF ITER ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 -7.654024e+03 0.000000e+00 1.168e-01 8.884e+00 GE2 -7.661008e+03 -6.984143e+00 9.703e-02 7.191e+00 GE3 -7.664311e+03 -3.302513e+00 1.644e-02 7.122e+00 GE4 -7.664324e+03 -1.310531e-02 2.066e-03 7.428e+00 GE5 -7.664326e+03 -1.473753e-03 2.860e-04 7.452e+00 GE6 -7.664326e+03 -1.013484e-05 2.229e-05 7.405e+00 GE7 -7.664326e+03 -5.586382e-08 5.773e-07 7.198e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< 4.652e+00 5.816e-16 -2.181e-15 5.816e-16 4.652e+00 2.908e-16 -2.181e-15 2.908e-16 4.652e+00 TOTAL-PRESSURE: 4.652e+00 KBAR ETOT DIFF (eV) : 0.000e+00 LARGEST GRAD (eV/A) : 0.000e+00 DONE(8.428e+01 SEC) : SETUP UNITCELL ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 2 ------------------------------------------- DONE(8.433e+01 SEC) : LOCAL POTENTIAL DONE(8.454e+01 SEC) : SYMMETRY DONE(8.454e+01 SEC) : INIT K-POINTS DONE(8.494e+01 SEC) : INIT SCF ITER ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 -7.664326e+03 0.000000e+00 9.340e-05 8.746e+00 GE2 -7.664326e+03 -1.863489e-06 2.615e-05 7.222e+00 GE3 -7.664326e+03 -9.361320e-08 1.239e-05 7.270e+00 GE4 -7.664326e+03 -1.025212e-07 3.036e-06 7.039e+00 GE5 -7.664326e+03 3.088937e-09 1.846e-07 7.219e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -2.070e+00 7.332e-19 -1.018e-15 7.332e-19 -2.070e+00 -2.896e-16 -1.018e-15 -2.896e-16 -2.070e+00 TOTAL-PRESSURE: -2.070e+00 KBAR ETOT DIFF (eV) : -3.241e-04 LARGEST GRAD (eV/A) : 0.000e+00 DONE(1.491e+02 SEC) : SETUP UNITCELL ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 3 ------------------------------------------- DONE(1.492e+02 SEC) : LOCAL POTENTIAL DONE(1.494e+02 SEC) : SYMMETRY DONE(1.494e+02 SEC) : INIT K-POINTS DONE(1.498e+02 SEC) : INIT SCF ITER ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 -7.664326e+03 0.000000e+00 2.437e-05 8.736e+00 GE2 -7.664326e+03 -1.383603e-08 6.737e-06 7.177e+00 GE3 -7.664326e+03 3.146168e-09 2.605e-06 7.482e+00 GE4 -7.664326e+03 1.314770e-09 8.809e-07 7.293e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -4.350e-01 5.805e-16 5.800e-16 5.805e-16 -4.350e-01 2.903e-16 5.800e-16 2.903e-16 -4.350e-01 TOTAL-PRESSURE: -4.350e-01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -3.477e-05 LARGEST GRAD (eV/A) : 0.000e+00 |CLASS_NAME---------|NAME---------------|TIME(Sec)-----|CALLS----|AVG------|PER%------- total 206.77 29 7.1 1e+02 % Driver driver_line 206.7 1 2.1e+02 1e+02 % Symmetry analy_sys 84.16 2 42 41 % ORB_control read_orb_first 0.30106 1 0.3 0.15 % LCAO_Orbitals Read_Orbitals 0.30102 1 0.3 0.15 % NOrbital_Lm extra_uniform 0.1333 12 0.011 0.064 % Mathzone_Add1 Uni_Deriv_Phi 0.11465 12 0.0096 0.055 % ORB_control set_orb_tables 4.1285 1 4.1 2 % ORB_gen_tables gen_tables 4.1285 1 4.1 2 % ORB_table_phi init_Table 2.767 1 2.8 1.3 % ORB_table_phi cal_ST_Phi12_R 2.7318 278 0.0098 1.3 % ORB_table_beta init_Table_Beta 0.98341 1 0.98 0.48 % ORB_table_beta VNL_PhiBeta_R 0.9777 120 0.0081 0.47 % Ions opt_ions 201.74 1 2e+02 98 % ESolver_KS_LCAO Run 123.4 3 41 60 % ESolver_KS_LCAO beforescf 1.563 3 0.52 0.76 % ESolver_KS_LCAO beforesolver 0.33075 3 0.11 0.16 % ESolver_KS_LCAO set_matrix_grid 0.31241 3 0.1 0.15 % Grid_Technique init 0.17764 3 0.059 0.086 % Record_adj for_2d 0.11388 3 0.038 0.055 % Charge atomic_rho 0.13536 6 0.023 0.065 % PW_Basis recip2real 0.45549 113 0.004 0.22 % PW_Basis gathers_scatterp 0.19563 113 0.0017 0.095 % Potential init_pot 0.28476 3 0.095 0.14 % Potential update_from_charge 1.6927 19 0.089 0.82 % Potential cal_v_eff 1.6682 19 0.088 0.81 % H_Hartree_pw v_hartree 0.24776 19 0.013 0.12 % PW_Basis real2recip 0.78129 164 0.0048 0.38 % PW_Basis gatherp_scatters 0.40169 164 0.0024 0.19 % PotXC cal_v_eff 1.4114 19 0.074 0.68 % XC_Functional v_xc 1.4076 19 0.074 0.68 % Symmetry rho_symmetry 0.27148 19 0.014 0.13 % HSolverLCAO solve 118.59 16 7.4 57 % HamiltLCAO updateHk 61.83 160 0.39 30 % OperatorLCAO init 55.008 320 0.17 27 % Veff contributeHk 54.767 160 0.34 26 % Gint_interface cal_gint 124.02 35 3.5 60 % Gint_interface cal_gint_vlocal 49.175 16 3.1 24 % Gint_Tools cal_psir_ylm 12.821 46656 0.00027 6.2 %
Gint_k folding_vl_k 5.5915 160 0.035 2.7 % Gint_k Distri 5.2444 160 0.033 2.5 % Overlap contributeHR 0.38136 3 0.13 0.18 % LCAO_gen_fixedH calculate_S_no 0.38135 3 0.13 0.18 % Ekin<LCAO> contributeHR 0.38151 3 0.13 0.18 % Nonlocal<LCAO> contributeHR 3.8553 3 1.3 1.9 % LCAO_gen_fixedH b_NL_mu_new 14.302 6 2.4 6.9 % ORB_gen_tables snap_psibeta_half 0.32913 29614 1.1e-05 0.16 % OperatorLCAO folding_fixed 2.203 160 0.014 1.1 % LCAO_nnr folding_fixedH 2.1881 160 0.014 1.1 % HSolverLCAO hamiltSolvePsiK 7.7372 160 0.048 3.7 % DiagoElpa elpa_solve 7.5961 160 0.047 3.7 % ElecStateLCAO psiToRho 49.019 16 3.1 24 % elecstate cal_dm 0.68966 19 0.036 0.33 % psiMulPsiMpi pdgemm 0.4961 190 0.0026 0.24 % LCAO_Charge cal_dk_k 2.2343 16 0.14 1.1 % Gint_interface cal_gint_rho 41.695 16 2.6 20 % Charge mix_rho 0.16164 13 0.012 0.078 % Charge Pulay_mixing 0.15542 13 0.012 0.075 % Force_Stress_LCAO getForceStress 78.183 3 26 38 % Stress_Func stress_gga 0.12853 3 0.043 0.062 % Force_LCAO_k ftable_k 77.684 3 26 38 % Force_LCAO_k allocate_k 14.601 3 4.9 7.1 % Force_LCAO_k cal_foverlap_k 0.30319 3 0.1 0.15 % Force_LCAO_k cal_edm_2d 0.21397 3 0.071 0.1 % Local_Orbital_Chargecal_dm_R 0.23968 6 0.04 0.12 % Force_LCAO_k cal_fvl_dphi_k 33.147 3 11 16 % Gint_interface cal_gint_force 33.147 3 11 16 % Gint_Tools cal_dpsir_ylm 15.983 4374 0.0037 7.7 % Gint_Tools cal_dpsirr_ylm 1.9517 4374 0.00045 0.94 % Force_LCAO_k cal_fvnl_dbeta_k_new28.503 3 9.5 14 % ---------------------------------------------------------------------------------------- START Time : Thu Feb 29 12:05:18 2024 FINISH Time : Thu Feb 29 12:08:45 2024 TOTAL Time : 207 SEE INFORMATION IN : OUT.MgO/
计算结果与输出文件
输出文件储存在当前文件夹下的 OUT.MgO
文件夹中,输出文件夹的名称为 OUT.<suffix>
,其中 <suffix>
由 INPUT 文件中的 suffix 值指定。
最终优化的结构可以在 STRU_NOW.cif
和 OUT.MgO/running_cell-relax.log
中找到。
结构优化的收敛要求 一般是原子受力很小、体系的压强小 即平衡。
让我们来查看一下结构弛豫的标准输出文件(即运行日志文件),来查看结构优化的过程:
其中,每一离子步的内容如下,让我们来查看其中两步(第 2~3 步)。
-------------------------------------------
STEP OF RELAXATION : 2
-------------------------------------------
DONE(3.406e+01 SEC) : LOCAL POTENTIAL
DONE(3.411e+01 SEC) : SYMMETRY
DONE(3.412e+01 SEC) : INIT K-POINTS
DONE(3.432e+01 SEC) : INIT SCF
ITER ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s)
GE1 -7.664326e+03 0.000000e+00 9.340e-05 3.690e+00
GE2 -7.664326e+03 -1.863560e-06 2.615e-05 3.270e+00
GE3 -7.664326e+03 -9.364259e-08 1.239e-05 3.270e+00
GE4 -7.664326e+03 -1.024454e-07 3.036e-06 3.266e+00
GE5 -7.664326e+03 3.054908e-09 1.846e-07 3.270e+00
><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><
TOTAL-STRESS (KBAR):
><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><
-2.070e+00 -7.239e-16 2.031e-15
-7.239e-16 -2.070e+00 5.800e-16
2.031e-15 5.800e-16 -2.070e+00
TOTAL-PRESSURE: -2.070e+00 KBAR
ETOT DIFF (eV) : -3.241e-04
LARGEST GRAD (eV/A) : 0.000e+00
DONE(5.932e+01 SEC) : SETUP UNITCELL
-------------------------------------------
STEP OF RELAXATION : 3
-------------------------------------------
DONE(5.933e+01 SEC) : LOCAL POTENTIAL
DONE(5.938e+01 SEC) : SYMMETRY
DONE(5.938e+01 SEC) : INIT K-POINTS
DONE(5.959e+01 SEC) : INIT SCF
ITER ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s)
GE1 -7.664326e+03 0.000000e+00 2.437e-05 3.711e+00
GE2 -7.664326e+03 -1.390563e-08 6.737e-06 3.283e+00
GE3 -7.664326e+03 3.350344e-09 2.605e-06 3.298e+00
GE4 -7.664326e+03 1.101314e-09 8.809e-07 3.278e+00
><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><
TOTAL-STRESS (KBAR):
><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><
-4.350e-01 2.904e-16 2.757e-15
2.904e-16 -4.350e-01 5.804e-16
2.757e-15 5.804e-16 -4.350e-01
TOTAL-PRESSURE: -4.350e-01 KBAR
ETOT DIFF (eV) : -3.477e-05
LARGEST GRAD (eV/A) : 0.000e+00
每一步的输出内容格式是相同的。
其中 TOTAL-PRESSURE
参数为晶胞内应力,对应 INPUT 文件中的 stress_thr
参数,
LARGEST GRAD (eV/A)
参数为最大原子受力,对应 INPUT 文件中的 force_thr_ev
参数,
当 TOTAL-PRESSURE
小于 stress_thr
参数中设置的阈值时,且 LARGEST GRAD (eV/A)
小于 force_thr_ev
参数中设置的阈值时,认为结构优化收敛,优化结束。
在本例中,我们设置的 ,在第 2 步中,,尚未收敛,继续进行下一离子步;在第 3 步中,,结构优化收敛,优化结束。
优化算法
ABACUS中可变单元格弛豫的当前实现遵循嵌套过程:首先进行固定单元格结构弛豫,然后更新单元格参数,重复该过程直到收敛。
在上述嵌套过程中,我们使用了共轭梯度(CG)方法进行单元格弛豫,同时为固定单元格结构弛豫提供了四种不同的算法:BFGS,SD(最陡下降),CG(共轭梯度)以及混合CG-BFGS方法。可以使用关键字 relax_method 选择优化算法。我们还提供了一个用于控制弛豫过程的关键字列表。
- BFGS方法
BFGS方法 是一种求解非线性优化问题的拟牛顿方法。它属于在优化过程中对海森矩阵进行近似的拟牛顿方法。如果初始点离极值点不远,BFGS方法往往比基于梯度的方法效果更好。在ABACUS中,我们实现了用于固定单元格结构弛豫的BFGS方法。
- SD方法
SD(最陡下降)方法 是最简单的一阶优化方法之一,在每一步中,运动沿着梯度方向进行,函数在该方向上下降最快。在实践中,SD方法可能需要很多次迭代才能收敛,通常不使用。
- CG方法
CG(共轭梯度)方法 是求解优化问题的最广泛使用的方法之一。在ABACUS中,我们实现了用于固定单元格结构弛豫以及单元格参数优化的CG方法。
带约束的结构优化
除了允许所有自由度移动的传统优化之外,我们还在ABACUS中提供了受限优化的选项。
固定原子位置
用户可能注意到,在上述示例中,STRU文件中的原子位置是与三个整数一起给出的:
Mg # Name of element
0.0 # Magnetic for this element.
4 # Number of atoms
0.0 0.0 0.0 0 0 0 # x,y,z, move_x, move_y, move_z
0.0 0.5 0.5 0 0 0 # x,y,z, move_x, move_y, move_z
0.5 0.0 0.5 0 0 0 # x,y,z, move_x, move_y, move_z
0.5 0.5 0.0 0 0 0 # x,y,z, move_x, move_y, move_z
对于弛豫计算,这三个整数表示是否允许相应的自由度移动。例如,如果我们用以下STRU文件替换:
Mg # Name of element
0.0 # Magnetic for this element.
4 # Number of atoms
0.0 0.0 0.0 0 0 1 # x,y,z, move_x, move_y, move_z
0.0 0.5 0.5 0 0 0 # x,y,z, move_x, move_y, move_z
0.5 0.0 0.5 0 0 0 # x,y,z, move_x, move_y, move_z
0.5 0.5 0.0 0 0 0 # x,y,z, move_x, move_y, move_z
那么第一个 Mg 原子将允许在 z 方向上移动。 在分子/团簇的弛豫过程中,固定原子位置有时有助于防止系统在空间中漂移。
固定晶胞参数
有时我们希望在固定一些晶胞自由度的情况下进行可变晶胞弛豫。这可以通过诸如fixed_axes、fixed_ibrav和fixed_atoms等关键字实现。
具体来说,如果用户熟悉VASP中的ISIF选项,那么我们提供如下对应关系:
- ISIF = 0 : calculation = “relax”
- ISIF = 1, 2 : calculation = “relax”, cal_stress = 1
- ISIF = 3 : calculation = “cell-relax”
- ISIF = 4 : calculation = “cell-relax”, fixed_axes = “volume”
- ISIF = 5 : calculation = “cell-relax”, fixed_axes = “volume”, fixed_atoms = True
- ISIF = 6 : calculation = “cell-relax”, fixed_atoms = True
- ISIF = 7 : calculation = “cell-realx”, fixed_axes = “shape”, fixed_atoms = True
ISIF | calculate | calculate | degrees-of-freedom | degrees-of-freedom | degrees-of-freedom |
---|---|---|---|---|---|
forces | Stress tensor | positions | cell shape | cell volume | |
0 | yes | no | yes | no | no |
1 | yes | trace only | yes | no | no |
2 | yes | yes | yes | no | no |
3 | yes | yes | yes | yes | yes |
4 | yes | yes | yes | yes | no |
5 | yes | yes | no | yes | no |
6 | yes | yes | no | yes | yes |
7 | yes | yes | no | no | yes |
【练习】 分子键长优化(LCAO 基组)
在这一小节中,我们将练习如何优化氢气()分子键长。键长是分子中两个原子之间的平均距离,对于氢分子来说,它是两个氢原子之间的距离。在实验室中,可以通过各种光谱学方法测量键长,而在理论计算领域,我们可以通过量子化学方法精确计算它。在本教程中,我们将展示如何使用量子化学方法计算并优化氢气分子的键长,以获得最低能量状态。这对于了解化学反应和分子性质具有重要意义。
分子的键长在实验中测量为大约 0.74 Å(即 0.74 x 10⁻¹⁰米,或 74 pm)。
STRU 文件
我们先建立一个 STRU 文件以模拟氢原子。在这个例子中,晶格是一个 15x15x15 的立方体。这样设置的目的是为了避免周期性边界条件下相邻原子的相互作用。对于 H2 分子,它是一个非常小的分子,其实际尺寸远小于 15 Å。通过设置一个较大的晶格,可以确保分子处于足够大的空间中,从而避免模拟中的周期性影响。这是一种常见的方法,用于处理孤立分子或原子的计算。
接下来,准备 H2 分子结构优化的 INPUT 文件与 K 点文件:(出于演示目的,这里仅使用较低设置的参数进行练习)
ABACUS v3.3.2 Atomic-orbital Based Ab-initio Computation at UStc Website: http://abacus.ustc.edu.cn/ Documentation: https://abacus.deepmodeling.com/ Repository: https://github.com/abacusmodeling/abacus-develop https://github.com/deepmodeling/abacus-develop Commit: e39b50efe (Fri Aug 18 16:14:25 2023 +0800) Thu Feb 29 12:22:48 2024 MAKE THE DIR : OUT.H2/ UNIFORM GRID DIM : 125 * 125 * 125 UNIFORM GRID DIM(BIG): 25 * 25 * 25 DONE(0.289009 SEC) : SETUP UNITCELL DONE(0.334426 SEC) : SYMMETRY DONE(0.438936 SEC) : INIT K-POINTS --------------------------------------------------------- Ion relaxation calculations --------------------------------------------------------- SPIN KPOINTS PROCESSORS NBASE 2 2 2 10 --------------------------------------------------------- Use Systematically Improvable Atomic bases --------------------------------------------------------- ELEMENT ORBITALS NBASE NATOM XC H 2s1p-6au 5 2 --------------------------------------------------------- Initial plane wave basis and FFT box --------------------------------------------------------- ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 1 ------------------------------------------- START CHARGE : atomic DONE(2.70998 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 -3.24e-05 8.26e-01 6.925057e-01 0.000000e+00 1.002e+00 2.196e+00 GE2 -6.08e-06 2.49e-01 -3.348568e+01 -3.417819e+01 4.101e-01 1.963e+00 GE3 -2.02e-06 7.37e-02 -3.333818e+01 1.475023e-01 2.345e-01 1.961e+00 GE4 2.69e-07 1.11e-02 -3.063830e+01 2.699877e+00 7.943e-02 1.963e+00 GE5 -1.00e-08 4.90e-04 -3.152012e+01 -8.818140e-01 1.176e-02 1.997e+00 GE6 -4.25e-08 1.54e-03 -3.169529e+01 -1.751700e-01 4.847e-03 1.950e+00 GE7 8.53e-09 3.41e-04 -3.162243e+01 7.286222e-02 1.095e-03 1.993e+00 GE8 9.32e-10 3.71e-05 -3.163447e+01 -1.204232e-02 1.193e-04 1.973e+00 GE9 -1.37e-11 2.40e-07 -3.163598e+01 -1.514257e-03 1.514e-06 1.956e+00 GE10 2.90e-13 1.51e-08 -3.163599e+01 -3.326612e-06 5.458e-08 1.807e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -4.274e+01 0.000e+00 -7.083e-32 0.000e+00 -4.274e+01 0.000e+00 -7.083e-32 0.000e+00 -1.761e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.437e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : 0.000e+00 LARGEST GRAD (eV/A) : 1.659e+01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 2 ------------------------------------------- DONE(3.011e+01 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 -3.77e-07 1.96e-01 -3.482052e+01 0.000000e+00 1.104e+00 1.849e+00 GE2 -9.84e-08 7.99e-02 -3.678444e+01 -1.963921e+00 3.661e-01 1.955e+00 GE3 -1.35e-08 9.52e-03 -3.687538e+01 -9.093861e-02 2.883e-02 1.990e+00 GE4 -3.19e-09 2.03e-03 -3.685591e+01 1.946647e-02 8.231e-03 1.977e+00 GE5 3.42e-11 2.74e-05 -3.685408e+01 1.831917e-03 1.908e-04 1.975e+00 GE6 7.44e-12 1.16e-05 -3.685498e+01 -9.054716e-04 5.038e-05 2.029e+00 GE7 -4.92e-13 8.15e-07 -3.685533e+01 -3.487319e-04 1.664e-05 1.973e+00 GE8 1.60e-15 2.36e-07 -3.685522e+01 1.105357e-04 6.553e-07 1.967e+00 GE9 2.88e-15 2.17e-09 -3.685522e+01 -1.882580e-06 2.553e-08 1.807e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.340e+01 0.000e+00 -6.419e-32 0.000e+00 -3.340e+01 0.000e+00 -6.419e-32 0.000e+00 -3.132e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.271e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -5.219e+00 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.606e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 3 ------------------------------------------- DONE(5.539e+01 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 -2.85e-10 1.04e-02 -3.686309e+01 0.000000e+00 2.746e-02 1.838e+00 GE2 -5.98e-11 4.35e-03 -3.687071e+01 -7.618362e-03 1.123e-02 1.937e+00 GE3 3.97e-11 9.48e-05 -3.687228e+01 -1.565757e-03 4.632e-04 1.956e+00 GE4 7.79e-12 5.09e-06 -3.687190e+01 3.785484e-04 1.920e-05 1.950e+00 GE5 2.32e-12 1.31e-06 -3.687192e+01 -2.146043e-05 3.874e-06 1.938e+00 GE6 2.47e-14 1.50e-08 -3.687193e+01 -1.007637e-05 3.094e-07 1.967e+00 GE7 -2.18e-15 5.79e-10 -3.687193e+01 2.620974e-06 2.547e-08 1.732e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.337e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.337e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.145e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -1.670e-02 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.300e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 4 ------------------------------------------- DONE(7.641e+01 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 9.49e-13 1.85e-04 -3.687212e+01 0.000000e+00 4.910e-04 1.892e+00 GE2 1.37e-12 7.79e-05 -3.687219e+01 -7.240341e-05 2.009e-04 1.974e+00 GE3 7.07e-13 1.63e-06 -3.687222e+01 -2.720243e-05 8.240e-06 1.996e+00 GE4 1.13e-13 6.45e-08 -3.687221e+01 7.242570e-06 1.884e-07 1.975e+00 GE5 1.46e-14 8.27e-09 -3.687221e+01 -8.042551e-07 2.477e-08 1.799e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.337e+01 0.000e+00 -2.213e-33 0.000e+00 -3.337e+01 0.000e+00 -2.213e-33 0.000e+00 -3.145e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -2.874e-04 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.295e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 5 ------------------------------------------- DONE(9.361e+01 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 6.94e-12 5.56e-04 -3.687279e+01 0.000000e+00 1.473e-03 1.839e+00 GE2 5.84e-12 2.34e-04 -3.687301e+01 -2.236015e-04 6.025e-04 1.991e+00 GE3 2.17e-12 4.90e-06 -3.687309e+01 -8.152375e-05 2.472e-05 2.137e+00 GE4 3.42e-13 1.94e-07 -3.687307e+01 2.163208e-05 5.698e-07 2.101e+00 GE5 5.33e-14 2.97e-08 -3.687307e+01 -2.312848e-06 8.874e-08 1.777e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 -5.312e-32 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 -5.312e-32 0.000e+00 -3.146e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -8.590e-04 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.279e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 6 ------------------------------------------- DONE(1.113e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 9.25e-14 5.94e-06 -3.687308e+01 0.000000e+00 1.573e-05 1.875e+00 GE2 7.01e-14 2.50e-06 -3.687308e+01 -2.288324e-06 6.435e-06 1.974e+00 GE3 2.32e-14 5.22e-08 -3.687308e+01 -8.726475e-07 2.641e-07 2.002e+00 GE4 4.97e-15 2.04e-09 -3.687308e+01 2.327435e-07 5.960e-09 1.778e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.146e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -8.987e-06 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.279e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 7 ------------------------------------------- DONE(1.265e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 2.58e-13 1.78e-05 -3.687310e+01 0.000000e+00 4.719e-05 1.972e+00 GE2 2.01e-13 7.49e-06 -3.687311e+01 -6.845099e-06 1.931e-05 1.982e+00 GE3 7.01e-14 1.57e-07 -3.687311e+01 -2.614423e-06 7.922e-07 2.013e+00 GE4 1.04e-14 6.15e-09 -3.687311e+01 6.935118e-07 1.794e-08 1.818e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.146e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -2.741e-05 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.279e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 8 ------------------------------------------- DONE(1.419e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 1.41e-13 9.50e-06 -3.687312e+01 0.000000e+00 2.516e-05 1.859e+00 GE2 1.09e-13 3.99e-06 -3.687312e+01 -3.638551e-06 1.029e-05 1.986e+00 GE3 3.67e-14 8.35e-08 -3.687312e+01 -1.386847e-06 4.224e-07 1.967e+00 GE4 6.03e-15 3.28e-09 -3.687312e+01 3.699939e-07 9.554e-09 1.773e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 8.854e-33 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 8.854e-33 0.000e+00 -3.146e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -1.466e-05 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.278e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 9 ------------------------------------------- DONE(1.574e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 4.25e-13 2.85e-05 -3.687315e+01 0.000000e+00 7.548e-05 1.857e+00 GE2 3.28e-13 1.20e-05 -3.687316e+01 -1.095211e-05 3.088e-05 1.982e+00 GE3 1.10e-13 2.50e-07 -3.687317e+01 -4.167716e-06 1.267e-06 1.972e+00 GE4 1.66e-14 9.83e-09 -3.687317e+01 1.111410e-06 2.868e-08 1.766e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 8.854e-33 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 8.854e-33 0.000e+00 -3.146e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -4.385e-05 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.278e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 10 ------------------------------------------- DONE(1.729e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 2.32e-13 1.52e-05 -3.687318e+01 0.000000e+00 4.024e-05 1.853e+00 GE2 1.77e-13 6.39e-06 -3.687319e+01 -5.822519e-06 1.646e-05 1.965e+00 GE3 5.85e-14 1.34e-07 -3.687319e+01 -2.218398e-06 6.755e-07 1.972e+00 GE4 9.67e-15 5.24e-09 -3.687319e+01 5.917352e-07 1.528e-08 1.794e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 4.427e-33 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 4.427e-33 0.000e+00 -3.146e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -2.345e-05 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.277e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 11 ------------------------------------------- DONE(1.884e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 7.06e-13 4.56e-05 -3.687324e+01 0.000000e+00 1.207e-04 1.867e+00 GE2 5.36e-13 1.92e-05 -3.687326e+01 -1.753182e-05 4.939e-05 2.578e+00 GE3 1.79e-13 4.01e-07 -3.687326e+01 -6.663448e-06 2.027e-06 1.972e+00 GE4 2.82e-14 1.57e-08 -3.687326e+01 1.776526e-06 4.589e-08 1.808e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 3.099e-32 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 3.099e-32 0.000e+00 -3.146e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -7.010e-05 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.276e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 12 ------------------------------------------- DONE(2.043e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 3.87e-13 2.43e-05 -3.687329e+01 0.000000e+00 6.433e-05 1.875e+00 GE2 2.90e-13 1.02e-05 -3.687330e+01 -9.313979e-06 2.632e-05 1.971e+00 GE3 9.46e-14 2.13e-07 -3.687330e+01 -3.546279e-06 1.080e-06 1.968e+00 GE4 1.41e-14 8.37e-09 -3.687330e+01 9.457588e-07 2.442e-08 1.773e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.336e+01 -3.541e-32 0.000e+00 -3.541e-32 -3.146e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -3.750e-05 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.275e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 13 ------------------------------------------- DONE(2.195e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 1.19e-12 7.29e-05 -3.687338e+01 0.000000e+00 1.930e-04 1.868e+00 GE2 8.83e-13 3.06e-05 -3.687340e+01 -2.807405e-05 7.896e-05 1.976e+00 GE3 2.86e-13 6.41e-07 -3.687341e+01 -1.064443e-05 3.240e-06 1.961e+00 GE4 4.37e-14 2.51e-08 -3.687341e+01 2.838254e-06 7.338e-08 1.827e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.146e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -1.120e-04 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.273e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 14 ------------------------------------------- DONE(2.346e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 6.67e-13 3.88e-05 -3.687345e+01 0.000000e+00 1.028e-04 1.852e+00 GE2 4.82e-13 1.63e-05 -3.687347e+01 -1.488979e-05 4.206e-05 1.969e+00 GE3 1.53e-13 3.41e-07 -3.687347e+01 -5.665483e-06 1.726e-06 1.944e+00 GE4 2.27e-14 1.34e-08 -3.687347e+01 1.509253e-06 3.903e-08 1.793e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.336e+01 1.771e-32 0.000e+00 1.771e-32 -3.146e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -5.988e-05 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.272e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 15 ------------------------------------------- DONE(2.498e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 2.18e-12 1.16e-04 -3.687359e+01 0.000000e+00 3.084e-04 1.873e+00 GE2 1.52e-12 4.90e-05 -3.687364e+01 -4.500853e-05 1.262e-04 2.009e+00 GE3 4.59e-13 1.02e-06 -3.687365e+01 -1.699971e-05 5.178e-06 1.971e+00 GE4 7.32e-14 4.02e-08 -3.687365e+01 4.532034e-06 1.173e-07 1.992e+00 GE5 8.75e-15 4.95e-09 -3.687365e+01 -5.076063e-07 1.486e-08 1.783e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 2.656e-32 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 2.656e-32 0.000e+00 -3.146e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -1.794e-04 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.269e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 16 ------------------------------------------- DONE(2.673e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 1.21e-12 6.20e-05 -3.687371e+01 0.000000e+00 1.642e-04 1.841e+00 GE2 8.33e-13 2.61e-05 -3.687374e+01 -2.385476e-05 6.717e-05 1.973e+00 GE3 2.44e-13 5.45e-07 -3.687375e+01 -9.051603e-06 2.757e-06 1.979e+00 GE4 3.72e-14 2.14e-08 -3.687375e+01 2.414179e-06 6.230e-08 1.761e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 -6.640e-33 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 -6.640e-33 0.000e+00 -3.146e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -9.501e-05 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.267e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 17 ------------------------------------------- DONE(2.824e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 3.87e-12 1.86e-04 -3.687394e+01 0.000000e+00 4.925e-04 1.840e+00 GE2 2.60e-12 7.82e-05 -3.687401e+01 -7.225212e-05 2.015e-04 1.960e+00 GE3 7.36e-13 1.64e-06 -3.687404e+01 -2.712801e-05 8.271e-06 1.976e+00 GE4 1.13e-13 6.41e-08 -3.687403e+01 7.228285e-06 1.873e-07 1.952e+00 GE5 1.53e-14 8.23e-09 -3.687403e+01 -8.037960e-07 2.467e-08 1.744e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 1.771e-32 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 1.771e-32 0.000e+00 -3.147e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -2.859e-04 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.262e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 18 ------------------------------------------- DONE(2.996e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 2.23e-12 9.89e-05 -3.687413e+01 0.000000e+00 2.619e-04 1.821e+00 GE2 1.46e-12 4.16e-05 -3.687417e+01 -3.811212e-05 1.072e-04 1.955e+00 GE3 3.93e-13 8.69e-07 -3.687419e+01 -1.441511e-05 4.398e-06 1.929e+00 GE4 5.97e-14 3.40e-08 -3.687418e+01 3.844212e-06 9.928e-08 1.740e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 -1.771e-32 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 -1.771e-32 0.000e+00 -3.147e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -1.513e-04 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.259e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 19 ------------------------------------------- DONE(3.146e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 7.18e-12 2.97e-04 -3.687449e+01 0.000000e+00 7.857e-04 1.851e+00 GE2 4.58e-12 1.25e-04 -3.687460e+01 -1.161166e-04 3.214e-04 2.450e+00 GE3 1.18e-12 2.61e-06 -3.687465e+01 -4.319740e-05 1.320e-05 1.960e+00 GE4 1.82e-13 1.02e-07 -3.687464e+01 1.150487e-05 2.991e-07 1.966e+00 GE5 2.49e-14 1.40e-08 -3.687464e+01 -1.261983e-06 4.179e-08 1.754e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.147e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -4.550e-04 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.251e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 20 ------------------------------------------- DONE(3.325e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 4.12e-12 1.58e-04 -3.687480e+01 0.000000e+00 4.171e-04 1.846e+00 GE2 2.56e-12 6.62e-05 -3.687486e+01 -6.090269e-05 1.706e-04 1.945e+00 GE3 6.29e-13 1.38e-06 -3.687488e+01 -2.291766e-05 7.005e-06 1.971e+00 GE4 9.66e-14 5.40e-08 -3.687488e+01 6.109882e-06 1.579e-07 1.946e+00 GE5 1.24e-14 6.86e-09 -3.687488e+01 -6.813236e-07 2.055e-08 1.734e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 -8.854e-33 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 -8.854e-33 0.000e+00 -3.147e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -2.408e-04 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.246e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 21 ------------------------------------------- DONE(3.494e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 1.37e-11 4.73e-04 -3.687536e+01 0.000000e+00 1.251e-03 1.833e+00 GE2 8.22e-12 1.99e-04 -3.687555e+01 -1.871920e-04 5.118e-04 1.962e+00 GE3 1.90e-12 4.16e-06 -3.687562e+01 -6.863467e-05 2.102e-05 1.952e+00 GE4 2.89e-13 1.63e-07 -3.687560e+01 1.826736e-05 4.767e-07 1.944e+00 GE5 4.38e-14 2.42e-08 -3.687560e+01 -1.967347e-06 7.233e-08 1.743e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 -1.771e-32 0.000e+00 -3.336e+01 7.083e-32 -1.771e-32 7.083e-32 -3.148e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -7.209e-04 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.233e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 22 ------------------------------------------- DONE(3.666e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 7.92e-12 2.50e-04 -3.687585e+01 0.000000e+00 6.622e-04 1.822e+00 GE2 4.64e-12 1.05e-04 -3.687595e+01 -9.714434e-05 2.709e-04 1.941e+00 GE3 1.01e-12 2.20e-06 -3.687599e+01 -3.626887e-05 1.113e-05 1.950e+00 GE4 1.52e-13 8.55e-08 -3.687598e+01 9.660643e-06 2.500e-07 2.031e+00 GE5 2.03e-14 1.14e-08 -3.687598e+01 -1.070362e-06 3.420e-08 1.791e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 8.854e-33 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 8.854e-33 0.000e+00 -3.148e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -3.806e-04 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.226e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 23 ------------------------------------------- DONE(3.840e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 2.90e-11 7.50e-04 -3.687673e+01 0.000000e+00 1.986e-03 1.864e+00 GE2 1.62e-11 3.16e-04 -3.687703e+01 -3.031927e-04 8.126e-04 1.948e+00 GE3 3.09e-12 6.60e-06 -3.687714e+01 -1.086491e-04 3.338e-05 1.948e+00 GE4 4.58e-13 2.58e-07 -3.687711e+01 2.884301e-05 7.589e-07 1.948e+00 GE5 7.61e-14 4.28e-08 -3.687712e+01 -3.026725e-06 1.276e-07 1.942e+00 GE6 7.93e-16 3.75e-10 -3.687712e+01 6.016736e-08 1.073e-08 1.736e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 -7.083e-32 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 -7.083e-32 0.000e+00 -3.149e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.273e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -1.137e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.205e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 24 ------------------------------------------- DONE(4.033e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 1.78e-11 3.96e-04 -3.687751e+01 0.000000e+00 1.047e-03 1.856e+00 GE2 9.57e-12 1.66e-04 -3.687767e+01 -1.549441e-04 4.282e-04 1.952e+00 GE3 1.65e-12 3.48e-06 -3.687773e+01 -5.713872e-05 1.759e-05 1.944e+00 GE4 2.41e-13 1.35e-07 -3.687771e+01 1.522105e-05 3.938e-07 1.929e+00 GE5 3.61e-14 1.94e-08 -3.687771e+01 -1.655344e-06 5.799e-08 1.731e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.336e+01 0.000e+00 3.541e-32 0.000e+00 -3.336e+01 0.000e+00 3.541e-32 0.000e+00 -3.149e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.274e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -5.964e-04 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.194e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 25 ------------------------------------------- DONE(4.206e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 5.94e-11 1.19e-03 -3.687887e+01 0.000000e+00 3.140e-03 1.832e+00 GE2 3.13e-11 4.99e-04 -3.687936e+01 -4.940370e-04 1.284e-03 1.944e+00 GE3 5.05e-12 1.04e-05 -3.687953e+01 -1.708631e-04 5.279e-05 1.934e+00 GE4 7.32e-13 4.07e-07 -3.687949e+01 4.521380e-05 1.206e-06 2.062e+00 GE5 1.41e-13 7.75e-08 -3.687949e+01 -4.553539e-06 2.302e-07 1.928e+00 GE6 1.73e-15 7.16e-10 -3.687949e+01 -1.065360e-07 2.116e-08 1.771e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.335e+01 0.000e+00 1.771e-32 0.000e+00 -3.335e+01 0.000e+00 1.771e-32 0.000e+00 -3.151e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.274e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -1.779e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.161e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 26 ------------------------------------------- DONE(4.396e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 3.35e-11 6.21e-04 -3.688010e+01 0.000000e+00 1.643e-03 1.825e+00 GE2 1.74e-11 2.61e-04 -3.688035e+01 -2.458226e-04 6.722e-04 1.947e+00 GE3 2.65e-12 5.46e-06 -3.688044e+01 -8.891916e-05 2.763e-05 1.964e+00 GE4 3.77e-13 2.09e-07 -3.688041e+01 2.366646e-05 6.146e-07 1.942e+00 GE5 6.12e-14 3.35e-08 -3.688042e+01 -2.514660e-06 9.979e-08 1.787e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.335e+01 0.000e+00 8.854e-33 0.000e+00 -3.335e+01 0.000e+00 8.854e-33 0.000e+00 -3.152e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.274e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -9.249e-04 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.144e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 27 ------------------------------------------- DONE(4.569e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 1.31e-10 1.86e-03 -3.688215e+01 0.000000e+00 4.928e-03 1.920e+00 GE2 6.52e-11 7.84e-04 -3.688296e+01 -8.099909e-04 2.016e-03 1.977e+00 GE3 8.25e-12 1.64e-05 -3.688323e+01 -2.653723e-04 8.293e-05 1.959e+00 GE4 1.15e-12 6.38e-07 -3.688316e+01 6.989851e-05 1.914e-06 1.980e+00 GE5 2.55e-13 1.40e-07 -3.688316e+01 -6.656164e-06 4.157e-07 1.985e+00 GE6 3.23e-15 1.32e-09 -3.688317e+01 -5.401389e-07 3.920e-08 1.784e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.335e+01 0.000e+00 8.854e-33 0.000e+00 -3.335e+01 -3.541e-32 8.854e-33 -3.541e-32 -3.154e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.274e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -2.749e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.094e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 28 ------------------------------------------- DONE(4.766e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 7.69e-11 9.66e-04 -3.688408e+01 0.000000e+00 2.552e-03 1.845e+00 GE2 3.75e-11 4.06e-04 -3.688447e+01 -3.887082e-04 1.044e-03 1.939e+00 GE3 4.29e-12 8.48e-06 -3.688461e+01 -1.365226e-04 4.295e-05 1.989e+00 GE4 5.81e-13 3.21e-07 -3.688457e+01 3.628014e-05 9.465e-07 1.976e+00 GE5 1.05e-13 5.84e-08 -3.688457e+01 -3.727222e-06 1.733e-07 1.955e+00 GE6 9.40e-16 4.96e-10 -3.688457e+01 -2.223662e-08 1.548e-08 1.748e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.334e+01 0.000e+00 -5.533e-33 0.000e+00 -3.334e+01 0.000e+00 -5.533e-33 0.000e+00 -3.155e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.274e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -1.407e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 3.068e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 29 ------------------------------------------- DONE(4.964e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 2.18e-10 2.90e-03 -3.688708e+01 0.000000e+00 7.652e-03 1.885e+00 GE2 1.07e-10 1.22e-03 -3.688842e+01 -1.340740e-03 3.132e-03 1.945e+00 GE3 1.28e-11 2.56e-05 -3.688883e+01 -4.061253e-04 1.289e-04 1.949e+00 GE4 1.78e-12 9.91e-07 -3.688872e+01 1.061390e-04 3.052e-06 1.952e+00 GE5 4.53e-13 2.49e-07 -3.688873e+01 -9.388299e-06 7.334e-07 2.328e+00 GE6 3.71e-15 2.26e-09 -3.688873e+01 -1.439993e-06 6.808e-08 1.731e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.334e+01 0.000e+00 8.854e-33 0.000e+00 -3.334e+01 0.000e+00 8.854e-33 0.000e+00 -3.158e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.275e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -4.161e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 2.991e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 30 ------------------------------------------- DONE(5.157e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 1.22e-10 1.48e-03 -3.689005e+01 0.000000e+00 3.899e-03 1.857e+00 GE2 5.89e-11 6.21e-04 -3.689066e+01 -6.085491e-04 1.596e-03 1.951e+00 GE3 6.44e-12 1.30e-05 -3.689087e+01 -2.045479e-04 6.568e-05 1.943e+00 GE4 8.65e-13 4.80e-07 -3.689081e+01 5.420652e-05 1.430e-06 1.953e+00 GE5 1.83e-13 1.01e-07 -3.689082e+01 -5.323244e-06 2.978e-07 1.935e+00 GE6 2.26e-15 8.77e-10 -3.689082e+01 -2.981132e-07 2.803e-08 1.799e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.333e+01 0.000e+00 1.771e-32 0.000e+00 -3.333e+01 0.000e+00 1.771e-32 0.000e+00 -3.160e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.275e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -2.085e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 2.952e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 31 ------------------------------------------- DONE(5.347e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 2.29e-10 4.44e-03 -3.689423e+01 0.000000e+00 1.170e-02 1.840e+00 GE2 1.19e-10 1.87e-03 -3.689646e+01 -2.234379e-03 4.789e-03 1.955e+00 GE3 1.77e-11 3.92e-05 -3.689707e+01 -6.062386e-04 1.973e-04 1.928e+00 GE4 2.62e-12 1.52e-06 -3.689691e+01 1.564350e-04 4.939e-06 1.962e+00 GE5 7.42e-13 4.19e-07 -3.689693e+01 -1.266252e-05 1.230e-06 2.012e+00 GE6 6.85e-15 3.63e-09 -3.689693e+01 -2.993824e-06 1.107e-07 2.100e+00 GE7 -3.12e-16 1.87e-10 -3.689693e+01 9.812776e-07 1.085e-08 1.745e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.332e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.332e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.165e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.276e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -6.111e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 2.839e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 32 ------------------------------------------- DONE(5.557e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 1.10e-10 2.21e-03 -3.689873e+01 0.000000e+00 5.825e-03 1.855e+00 GE2 5.67e-11 9.30e-04 -3.689967e+01 -9.385306e-04 2.385e-03 1.981e+00 GE3 8.31e-12 1.93e-05 -3.689996e+01 -2.964169e-04 9.812e-05 1.930e+00 GE4 1.20e-12 6.95e-07 -3.689988e+01 7.825694e-05 2.105e-06 1.937e+00 GE5 2.93e-13 1.68e-07 -3.689989e+01 -7.258368e-06 4.923e-07 1.946e+00 GE6 2.53e-15 1.38e-09 -3.689989e+01 -8.572351e-07 4.673e-08 1.766e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.331e+01 0.000e+00 7.083e-32 0.000e+00 -3.331e+01 0.000e+00 7.083e-32 0.000e+00 -3.167e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.277e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -2.964e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 2.785e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 33 ------------------------------------------- DONE(5.751e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 -1.62e-10 6.64e-03 -3.690409e+01 0.000000e+00 1.749e-02 1.844e+00 GE2 -4.08e-11 2.80e-03 -3.690781e+01 -3.723930e-03 7.165e-03 1.961e+00 GE3 1.86e-11 5.88e-05 -3.690868e+01 -8.720926e-04 2.952e-04 1.952e+00 GE4 3.54e-12 2.32e-06 -3.690846e+01 2.205591e-04 8.220e-06 1.961e+00 GE5 1.09e-12 6.59e-07 -3.690848e+01 -1.601398e-05 1.926e-06 1.964e+00 GE6 9.14e-15 5.45e-09 -3.690848e+01 -5.269195e-06 1.679e-07 1.970e+00 GE7 6.66e-16 2.84e-10 -3.690848e+01 1.491741e-06 1.521e-08 1.749e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.330e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.330e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.174e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.278e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -8.589e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 2.627e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 34 ------------------------------------------- DONE(5.965e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 -1.15e-10 3.21e-03 -3.691074e+01 0.000000e+00 8.439e-03 1.834e+00 GE2 -3.59e-11 1.35e-03 -3.691215e+01 -1.410327e-03 3.457e-03 1.944e+00 GE3 8.02e-12 2.80e-05 -3.691256e+01 -4.093916e-04 1.420e-04 1.961e+00 GE4 1.53e-12 9.59e-07 -3.691245e+01 1.074134e-04 3.006e-06 1.969e+00 GE5 4.27e-13 2.59e-07 -3.691246e+01 -9.345263e-06 7.572e-07 1.958e+00 GE6 3.87e-15 1.95e-09 -3.691246e+01 -1.754612e-06 7.117e-08 1.759e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.329e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.329e+01 -1.771e-32 0.000e+00 -1.771e-32 -3.177e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.278e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -3.982e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 2.554e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 35 ------------------------------------------- DONE(6.154e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 -3.22e-10 9.62e-03 -3.691677e+01 0.000000e+00 2.534e-02 1.888e+00 GE2 -1.00e-10 4.05e-03 -3.692290e+01 -6.128768e-03 1.038e-02 1.974e+00 GE3 2.36e-11 8.56e-05 -3.692409e+01 -1.192113e-03 4.283e-04 1.944e+00 GE4 4.85e-12 3.57e-06 -3.692380e+01 2.921512e-04 1.421e-05 1.952e+00 GE5 1.55e-12 9.55e-07 -3.692382e+01 -1.839156e-05 2.782e-06 2.042e+00 GE6 1.11e-14 7.61e-09 -3.692383e+01 -8.093536e-06 2.356e-07 2.429e+00 GE7 -8.24e-16 4.08e-10 -3.692383e+01 2.100644e-06 1.943e-08 1.800e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.327e+01 0.000e+00 2.656e-32 0.000e+00 -3.327e+01 -1.771e-32 2.656e-32 -1.771e-32 -3.186e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.280e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -1.136e-02 LARGEST GRAD (eV/A) : 2.347e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 36 ------------------------------------------- DONE(6.375e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 1.46e-10 4.45e-03 -3.692635e+01 0.000000e+00 1.171e-02 1.851e+00 GE2 7.78e-11 1.87e-03 -3.692839e+01 -2.037618e-03 4.797e-03 1.965e+00 GE3 1.31e-11 3.88e-05 -3.692892e+01 -5.303631e-04 1.974e-04 1.958e+00 GE4 1.98e-12 1.25e-06 -3.692878e+01 1.377966e-04 4.140e-06 1.980e+00 GE5 5.99e-13 3.64e-07 -3.692879e+01 -1.123596e-05 1.056e-06 2.004e+00 GE6 3.06e-15 2.40e-09 -3.692880e+01 -2.903344e-06 9.830e-08 1.811e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.326e+01 0.000e+00 -1.771e-32 0.000e+00 -3.326e+01 0.000e+00 -1.771e-32 0.000e+00 -3.190e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.281e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -4.972e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 2.257e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 37 ------------------------------------------- DONE(6.566e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 1.52e-09 1.33e-02 -3.693174e+01 0.000000e+00 3.504e-02 1.839e+00 GE2 6.96e-10 5.61e-03 -3.694150e+01 -9.764590e-03 1.435e-02 1.942e+00 GE3 5.47e-11 1.20e-04 -3.694302e+01 -1.520187e-03 5.990e-04 1.952e+00 GE4 7.60e-12 5.60e-06 -3.694267e+01 3.547937e-04 2.512e-05 1.943e+00 GE5 2.17e-12 1.27e-06 -3.694269e+01 -1.829509e-05 3.691e-06 1.949e+00 GE6 1.32e-14 1.00e-08 -3.694270e+01 -1.095675e-05 3.012e-07 1.954e+00 GE7 -6.24e-16 4.86e-10 -3.694269e+01 2.680791e-06 2.000e-08 1.766e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.323e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.323e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.202e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.283e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -1.390e-02 LARGEST GRAD (eV/A) : 2.003e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 38 ------------------------------------------- DONE(6.776e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 6.24e-10 5.84e-03 -3.694507e+01 0.000000e+00 1.534e-02 1.882e+00 GE2 2.82e-10 2.46e-03 -3.694784e+01 -2.771375e-03 6.289e-03 1.952e+00 GE3 1.98e-11 5.10e-05 -3.694848e+01 -6.313987e-04 2.603e-04 1.947e+00 GE4 2.40e-12 1.51e-06 -3.694831e+01 1.616446e-04 5.446e-06 1.997e+00 GE5 7.53e-13 4.52e-07 -3.694833e+01 -1.241235e-05 1.308e-06 1.969e+00 GE6 4.48e-15 2.72e-09 -3.694833e+01 -4.013831e-06 1.214e-07 1.980e+00 GE7 -1.36e-16 5.90e-11 -3.694833e+01 1.056198e-06 3.946e-09 1.763e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.322e+01 0.000e+00 2.822e-32 0.000e+00 -3.322e+01 0.000e+00 2.822e-32 0.000e+00 -3.207e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.284e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -5.635e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 1.900e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 39 ------------------------------------------- DONE(6.987e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 -1.48e-09 1.76e-02 -3.694769e+01 0.000000e+00 4.612e-02 1.839e+00 GE2 -5.94e-10 7.41e-03 -3.696231e+01 -1.462750e-02 1.892e-02 1.938e+00 GE3 1.86e-11 1.59e-04 -3.696408e+01 -1.767977e-03 7.944e-04 1.968e+00 GE4 6.83e-12 8.79e-06 -3.696370e+01 3.829886e-04 4.278e-05 1.959e+00 GE5 2.35e-12 1.54e-06 -3.696371e+01 -1.491732e-05 4.468e-06 1.952e+00 GE6 1.30e-14 1.25e-08 -3.696373e+01 -1.292834e-05 3.423e-07 1.962e+00 GE7 6.38e-16 1.83e-10 -3.696372e+01 2.945808e-06 6.490e-09 1.804e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.319e+01 0.000e+00 -8.854e-33 0.000e+00 -3.319e+01 0.000e+00 -8.854e-33 0.000e+00 -3.220e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.286e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -1.539e-02 LARGEST GRAD (eV/A) : 1.623e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 40 ------------------------------------------- DONE(7.196e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 -2.65e-10 7.33e-03 -3.696545e+01 0.000000e+00 1.923e-02 1.835e+00 GE2 -9.55e-11 3.09e-03 -3.696899e+01 -3.534998e-03 7.886e-03 1.948e+00 GE3 1.06e-11 6.36e-05 -3.696967e+01 -6.862130e-04 3.264e-04 1.964e+00 GE4 2.28e-12 1.71e-06 -3.696950e+01 1.715880e-04 6.854e-06 1.969e+00 GE5 7.79e-13 5.01e-07 -3.696951e+01 -1.251507e-05 1.446e-06 1.958e+00 GE6 4.44e-15 3.28e-09 -3.696952e+01 -4.754705e-06 1.340e-07 1.961e+00 GE7 -4.47e-16 4.71e-11 -3.696952e+01 1.160544e-06 2.702e-09 1.945e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.318e+01 0.000e+00 -8.854e-33 0.000e+00 -3.318e+01 0.000e+00 -8.854e-33 0.000e+00 -3.225e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.287e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -5.793e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 1.519e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 41 ------------------------------------------- DONE(7.410e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 2.71e-10 2.19e-02 -3.696289e+01 0.000000e+00 5.749e-02 1.841e+00 GE2 1.51e-10 9.24e-03 -3.698337e+01 -2.047838e-02 2.356e-02 1.983e+00 GE3 5.03e-11 2.00e-04 -3.698524e+01 -1.863425e-03 1.006e-03 1.965e+00 GE4 9.87e-12 1.33e-05 -3.698488e+01 3.587230e-04 6.759e-05 1.962e+00 GE5 2.74e-12 1.72e-06 -3.698489e+01 -9.533539e-06 4.999e-06 1.967e+00 GE6 1.74e-14 1.50e-08 -3.698490e+01 -1.319539e-05 3.438e-07 1.964e+00 GE7 -2.00e-15 6.59e-10 -3.698490e+01 3.050176e-06 1.883e-08 1.767e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.316e+01 0.000e+00 0.000e+00 0.000e+00 -3.316e+01 -1.771e-32 0.000e+00 -1.771e-32 -3.239e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.290e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -1.538e-02 LARGEST GRAD (eV/A) : 1.227e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 42 ------------------------------------------- DONE(7.619e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 -1.85e-10 8.46e-03 -3.698552e+01 0.000000e+00 2.210e-02 1.843e+00 GE2 -6.54e-11 3.56e-03 -3.698954e+01 -4.019700e-03 9.070e-03 1.965e+00 GE3 9.74e-12 7.32e-05 -3.699020e+01 -6.578104e-04 3.776e-04 1.969e+00 GE4 2.05e-12 1.76e-06 -3.699004e+01 1.588879e-04 7.749e-06 1.979e+00 GE5 7.20e-13 4.79e-07 -3.699005e+01 -1.120695e-05 1.389e-06 1.956e+00 GE6 7.51e-15 4.92e-09 -3.699005e+01 -4.700079e-06 1.280e-07 1.961e+00 GE7 -6.03e-16 1.46e-10 -3.699005e+01 1.130235e-06 7.514e-09 1.761e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.315e+01 0.000e+00 -8.854e-33 0.000e+00 -3.315e+01 0.000e+00 -8.854e-33 0.000e+00 -3.244e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.291e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -5.156e-03 LARGEST GRAD (eV/A) : 1.128e-01 ------------------------------------------- STEP OF RELAXATION : 43 ------------------------------------------- DONE(7.830e+02 SEC) : INIT SCF ITER TMAG AMAG ETOT(eV) EDIFF(eV) DRHO TIME(s) GE1 3.04e-10 2.53e-02 -3.697672e+01 0.000000e+00 6.642e-02 1.831e+00 GE2 1.47e-10 1.07e-02 -3.700195e+01 -2.522468e-02 2.724e-02 1.950e+00 GE3 5.37e-11 2.31e-04 -3.700368e+01 -1.731240e-03 1.172e-03 1.948e+00 GE4 1.05e-11 1.76e-05 -3.700340e+01 2.783769e-04 9.065e-05 1.954e+00 GE5 2.74e-12 1.73e-06 -3.700341e+01 -5.575368e-06 5.046e-06 1.948e+00 GE6 2.51e-14 1.90e-08 -3.700342e+01 -1.119620e-05 3.057e-07 2.233e+00 GE7 -3.74e-16 7.63e-10 -3.700341e+01 2.538882e-06 1.893e-08 1.761e+00 ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< TOTAL-STRESS (KBAR): ><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>< -3.312e+01 0.000e+00 1.771e-32 0.000e+00 -3.312e+01 0.000e+00 1.771e-32 0.000e+00 -3.256e+01 TOTAL-PRESSURE: -3.293e+01 KBAR ETOT DIFF (eV) : -1.336e-02 LARGEST GRAD (eV/A) : 8.789e-02 |CLASS_NAME---------|NAME---------------|TIME(Sec)-----|CALLS----|AVG------|PER%------- total 800.86 93 8.6 1e+02 % Driver driver_line 800.83 1 8e+02 1e+02 % PW_Basis setup_struc_factor 1.1803 43 0.027 0.15 % ORB_control set_orb_tables 0.30925 1 0.31 0.039 % ORB_gen_tables gen_tables 0.30925 1 0.31 0.039 % Ions opt_ions 799.82 1 8e+02 1e+02 % ESolver_KS_LCAO Run 740.79 43 17 92 % ESolver_KS_LCAO beforescf 155.76 43 3.6 19 % ESolver_KS_LCAO beforesolver 0.27254 43 0.0063 0.034 % ESolver_KS_LCAO set_matrix_grid 0.27101 43 0.0063 0.034 % Grid_Technique init 0.2624 43 0.0061 0.033 % Grid_BigCell grid_expansion_index0.17392 86 0.002 0.022 % Charge atomic_rho 9.2667 86 0.11 1.2 % PW_Basis recip2real 96.358 3630 0.027 12 % PW_Basis gathers_scatterp 32.333 3630 0.0089 4 % Potential init_pot 45.661 43 1.1 5.7 % Potential update_from_charge 307.32 287 1.1 38 % Potential cal_fixed_v 1.4098 43 0.033 0.18 % PotLocal cal_fixed_v 1.3405 43 0.031 0.17 % Potential cal_v_eff 305.91 287 1.1 38 % H_Hartree_pw v_hartree 33.821 287 0.12 4.2 % PW_Basis real2recip 120.53 4721 0.026 15 % PW_Basis gatherp_scatters 43.307 4721 0.0092 5.4 % PotXC cal_v_eff 269.3 287 0.94 34 % XC_Functional v_xc 268.28 287 0.93 33 % Symmetry rhog_symmetry 75.775 574 0.13 9.5 % H_Ewald_pw compute_ewald 1.1308 43 0.026 0.14 % HSolverLCAO solve 37.607 244 0.15 4.7 % HamiltLCAO updateHk 19.694 488 0.04 2.5 % OperatorLCAO init 19.68 976 0.02 2.5 % Veff contributeHk 19.668 488 0.04 2.5 % Gint_interface cal_gint 59.04 818 0.072 7.4 % Gint_interface cal_gint_vlocal 19.577 488 0.04 2.4 % Gint_Tools cal_psir_ylm 9.8252 1062852 9.2e-06 1.2 % HSolverLCAO hamiltSolvePsiK 0.65061 488 0.0013 0.081 % DiagoElpa elpa_solve 0.43684 488 0.0009 0.055 % ElecStateLCAO psiToRho 17.259 244 0.071 2.2 % Gint_interface cal_gint_rho 14.766 244 0.061 1.8 % Charge_Mixing rhog_dot_product 0.811 244 0.0033 0.1 % Charge mix_rho 28.429 201 0.14 3.5 % Charge Pulay_mixing 27.104 201 0.13 3.4 % Charge plain_mixing 0.18694 43 0.0043 0.023 % Force_Stress_LCAO getForceStress 57.585 43 1.3 7.2 % Forces cal_force_loc 2.3613 43 0.055 0.29 % Forces cal_force_ew 1.1267 43 0.026 0.14 % Forces cal_force_scc 3.1375 43 0.073 0.39 % Stress_Func stress_loc 3.3395 43 0.078 0.42 % Stress_Func stress_har 1.8808 43 0.044 0.23 % Stress_Func stress_ewa 1.6309 43 0.038 0.2 % Stress_Func stress_gga 19.282 43 0.45 2.4 % Force_LCAO_k ftable_k 24.726 43 0.58 3.1 % Force_LCAO_k cal_fvl_dphi_k 24.697 43 0.57 3.1 % Gint_interface cal_gint_force 24.697 86 0.29 3.1 % Gint_Tools cal_dpsir_ylm 12.516 124554 0.0001 1.6 % Gint_Tools cal_dpsirr_ylm 0.90486 124554 7.3e-06 0.11 % ---------------------------------------------------------------------------------------- START Time : Thu Feb 29 12:22:48 2024
FINISH Time : Thu Feb 29 12:36:09 2024 TOTAL Time : 801 SEE INFORMATION IN : OUT.H2/
让我们来查看一下结构优化得到的 H2 键长:
data_none _audit_creation_method generated by ABACUS _cell_length_a 10 _cell_length_b 10 _cell_length_c 10 _cell_angle_alpha 90 _cell_angle_beta 90 _cell_angle_gamma 90 loop_ _atom_site_label _atom_site_fract_x _atom_site_fract_y _atom_site_fract_z H 0 0 0.88994 H 0 0 0.18406
可以看到,计算的键长为 0.706 AA。
修改 STRU 文件中的键长与 INPUT 文件中参数,重新进行计算,分析你得到的不同结果。