GC-SCF_calculation of adsoprtion energy using GC_SCF method

34 views
Skip to first unread message

saroj kumari

unread,
Oct 1, 2025, 10:56:31 AMOct 1
to quantum-environ-users
Hi All, 
I am trying to calculate adsoprtion energy of OH over Cu(111) using GC-SCF method as per the  link:- https://gitlab.com/QEF/qe/-/blob/master/PW/examples/ESM_example/run_example_GCSCF
As I am a beginner to GC-SCF DFT using Quantum Espresso, kindly help me in knowing the prcedure of caclulating the adsorption energy., what is formula used to calculate it.

Below attached my input file : 
&CONTROL
calculation='scf'
title='Optimization of bulk of Cu(4x4)'
restart_mode='from_scratch',
prefix='gc_dft_cu_111_scf'
etot_conv_thr=1.0D-06
forc_conv_thr=1.0D-03
nstep=1000
pseudo_dir = '/home/saroj3/scratch/cu_111_acet',
outdir = '/home/saroj3/scratch/cu_111_acet/gc_dft_oh_cu_111/gc_dft_cu_111_scf',
tprnfor = .true.,

/

&SYSTEM
ibrav=14
celldm(1)=19.4774
celldm(2)=1
celldm(3)=2.75696
celldm(4)=0
celldm(5)=0
celldm(6)=0.5
nat=64,
ntyp=1,
nspin=2,
vdw_corr='DFT-D',
starting_magnetization(1)=0.5,
ecutwfc=50,
ecutrho=500,
occupations='smearing',
smearing='mp',
degauss=0.02
nosym=.TRUE.,
lda_plus_u=.false.,
assume_isolated='esm', esm_bc='bc2'
lgcscf = .TRUE.
gcscf_mu = -4.4
gcscf_conv_thr = 1.d-2

/
&ELECTRONS

diagonalization='david'
conv_thr=1.0d-6
mixing_mode='local-TF'
mixing_beta=0.7
electron_maxstep=1000,
     
/
&IONS

ion_dynamics='bfgs'

/
ATOMIC_SPECIES
Cu  63.546  Cu.pbe-dn-kjpaw_psl.0.2.UPF

ATOMIC_POSITIONS (angstrom)
Cu               0.0000000000        0.0000000000        2.1039000000    0   0   0
Cu               2.5767800000        0.0000000000        2.1039000000    0   0   0
Cu               5.1535500000        0.0000000000        2.1039000000    0   0   0
Cu               7.7303300000        0.0000000000        2.1039000000    0   0   0
Cu               1.2883900000        2.2315500000        2.1039000000    0   0   0
Cu               3.8651700000        2.2315500000        2.1039000000    0   0   0
Cu               6.4419500000        2.2315500000        2.1039000000    0   0   0
Cu               9.0187200000        2.2315500000        2.1039000000    0   0   0
Cu               2.5767800000        4.4631100000        2.1039000000    0   0   0
Cu               5.1535600000        4.4631100000        2.1039000000    0   0   0
Cu               7.7303400000        4.4631100000        2.1039000000    0   0   0
Cu              10.3071100000        4.4631100000        2.1039000000    0   0   0
Cu               3.8651700000        6.6946600000        2.1039000000    0   0   0
Cu               6.4419500000        6.6946600000        2.1039000000    0   0   0
Cu               9.0187200000        6.6946600000        2.1039000000    0   0   0
Cu              11.5955000000        6.6946600000        2.1039000000    0   0   0
Cu               1.2883400000        0.7438200000        4.2078000000    0   0   0
Cu               3.8651200000        0.7438200000        4.2078000000    0   0   0
Cu               6.4418900000        0.7438200000        4.2078000000    0   0   0
Cu               9.0186700000        0.7438200000        4.2078000000    0   0   0
Cu               2.5767300000        2.9753800000        4.2078000000    0   0   0
Cu               5.1535100000        2.9753800000        4.2078000000    0   0   0
Cu               7.7302800000        2.9753800000        4.2078000000    0   0   0
Cu              10.3070600000        2.9753800000        4.2078000000    0   0   0
Cu               3.8651200000        5.2069300000        4.2078000000    0   0   0
Cu               6.4419000000        5.2069300000        4.2078000000    0   0   0
Cu               9.0186700000        5.2069300000        4.2078000000    0   0   0
Cu              11.5954500000        5.2069300000        4.2078000000    0   0   0
Cu               5.1535100000        7.4384900000        4.2078000000    0   0   0
Cu               7.7302900000        7.4384900000        4.2078000000    0   0   0
Cu              10.3070600000        7.4384900000        4.2078000000    0   0   0
Cu              12.8838400000        7.4384900000        4.2078000000    0   0   0
Cu              10.3054809557        1.4884138076        6.2366103369
Cu               2.5754608211        1.4888633271        6.2366647976
Cu               5.1523330640        1.4888548480        6.2365555119
Cu               7.7289978720        1.4883941504        6.2366230851
Cu              11.5941907913        3.7202323416        6.2362172708
Cu               3.8639148278        3.7204193199        6.2368356979
Cu               6.4402638906        3.7198969875        6.2363993776
Cu               9.0170880805        3.7213000663        6.2366440344
Cu              12.8827843912        5.9517581935        6.2362016854
Cu               5.1516881418        5.9515206673        6.2364437378
Cu               7.7292790683        5.9518983520        6.2360975291
Cu              10.3053763756        5.9520624367        6.2370569907
Cu              14.1709160346        8.1830767046        6.2364933512
Cu               6.4412579689        8.1827129098        6.2364756331
Cu               9.0173595498        8.1828108455        6.2361940415
Cu              11.5930669210        8.1827530538        6.2368039560
Cu              10.3052332856        0.0012485255        8.2885146185
Cu               2.5749867059        0.0013809359        8.2879532443
Cu               5.1513109127        0.0013437366        8.2878944074
Cu               7.7277679778        0.0013458659        8.2885540421
Cu              11.5933252102        2.2327754985        8.2888289720
Cu               3.8632113504        2.2327620564        8.2881936345
Cu               6.4398492158        2.2328001619        8.2889274190
Cu               9.0162878727        2.2332534469        8.2884698603
Cu              12.8814921082        4.4649105840        8.2883393039
Cu               5.1516088814        4.4646635549        8.2885195826
Cu               7.7278892087        4.4646743673        8.2876200818
Cu              10.3051308532        4.4648191406        8.2875640879
Cu              14.1702399736        6.6958976303        8.2887636689
Cu               6.4399789215        6.6957019165        8.2878080215
Cu               9.0159991774        6.6966752539        8.2883993164
Cu              11.5933091198        6.6957798706        8.2876979446

K_POINTS (AUTOMATIC)
3 3 1 0 0 0 

Output file : 

     the Fermi energy is    -4.4391 ev

!    total energy              =  -13638.31732234 Ry
     total all-electron energy =   -211838.622488 Ry
     estimated scf accuracy    <       0.00000073 Ry

!    total charge of GC-SCF    =      -0.05882073 e
     smearing contrib. (-TS)   =       0.00372527 Ry
     internal energy E=F+TS    =  -13638.32104760 Ry

     The total energy is F=E-TS. E is the sum of the following terms:
     one-electron contribution = -346263.68516746 Ry
     hartree contribution      =  172813.58540239 Ry
     xc contribution           =   -2353.75959543 Ry
     ewald contribution        =  167474.63352712 Ry
     Dispersion Correction     =      -1.37689157 Ry
     one-center paw contrib.   =   -5307.73751786 Ry
     pot.stat. contrib. (-muN) =       0.01919520 Ry

     total magnetization       =    -0.00 Bohr mag/cell
     absolute magnetization    =     0.00 Bohr mag/cell

     convergence has been achieved in  22 iterations

     negative rho (up, down):  7.518E-03 7.517E-03

     Forces acting on atoms (cartesian axes, Ry/au):

     atom    1 type  1   force =     0.00014342   -0.00009992    0.00840612
     atom    2 type  1   force =    -0.00014372   -0.00015093    0.00842556
     atom    3 type  1   force =    -0.00015506    0.00000209    0.00828089
     atom    4 type  1   force =     0.00000675    0.00003835    0.00832202
     atom    5 type  1   force =    -0.00010847   -0.00005012    0.00850644
     atom    6 type  1   force =    -0.00002170   -0.00003893    0.00839349
     atom    7 type  1   force =    -0.00004116    0.00017441    0.00832134
     atom    8 type  1   force =     0.00001303    0.00015433    0.00840733
     atom    9 type  1   force =    -0.00009631    0.00004252    0.00843721
     atom   10 type  1   force =     0.00023201    0.00020694    0.00841253
     atom   11 type  1   force =    -0.00012013    0.00021758    0.00842564
     atom   12 type  1   force =    -0.00017361    0.00006927    0.00837141
     atom   13 type  1   force =     0.00026535    0.00001130    0.00839467
     atom   14 type  1   force =     0.00001337   -0.00006545    0.00842554
     atom   15 type  1   force =    -0.00025396   -0.00006849    0.00837088
     atom   16 type  1   force =    -0.00017878   -0.00005618    0.00834987
     atom   17 type  1   force =    -0.00008101   -0.00000647   -0.00861555
     atom   18 type  1   force =    -0.00028878    0.00005644   -0.00880369
     atom   19 type  1   force =     0.00000992    0.00015753   -0.00878367
     atom   20 type  1   force =     0.00014552    0.00007517   -0.00866451
     atom   21 type  1   force =    -0.00018647    0.00001231   -0.00860024
     atom   22 type  1   force =     0.00002230    0.00028309   -0.00869603
     atom   23 type  1   force =    -0.00002371    0.00033602   -0.00854939
     atom   24 type  1   force =    -0.00005049    0.00010314   -0.00860427
     atom   25 type  1   force =     0.00019185    0.00008622   -0.00869784
     atom   26 type  1   force =     0.00005294    0.00024658   -0.00854455
     atom   27 type  1   force =    -0.00027288    0.00004437   -0.00864677
     atom   28 type  1   force =    -0.00019597   -0.00007584   -0.00866439
     atom   29 type  1   force =     0.00024582   -0.00013414   -0.00869185
     atom   30 type  1   force =    -0.00033763   -0.00025512   -0.00879414
     atom   31 type  1   force =    -0.00022003   -0.00020459   -0.00893200
     atom   32 type  1   force =     0.00006479   -0.00008271   -0.00870877
     atom   33 type  1   force =     0.00017815    0.00011955    0.00024281
     atom   34 type  1   force =    -0.00027764   -0.00002804    0.00016984
     atom   35 type  1   force =    -0.00005800    0.00015870    0.00016924
     atom   36 type  1   force =     0.00024578    0.00029579    0.00020272
     atom   37 type  1   force =    -0.00010406   -0.00020047    0.00019297
     atom   38 type  1   force =     0.00002600    0.00000651    0.00008586
     atom   39 type  1   force =     0.00029334    0.00046431    0.00013556
     atom   40 type  1   force =    -0.00007213   -0.00015705    0.00011242
     atom   41 type  1   force =     0.00009226   -0.00012464    0.00021559
     atom   42 type  1   force =     0.00054325   -0.00000444    0.00012530
     atom   43 type  1   force =    -0.00036066   -0.00024217    0.00019041
     atom   44 type  1   force =    -0.00017235   -0.00040780   -0.00011283
     atom   45 type  1   force =     0.00029378   -0.00008761    0.00030599
     atom   46 type  1   force =    -0.00011994   -0.00009477    0.00004061
     atom   47 type  1   force =    -0.00041570   -0.00007685    0.00019748
     atom   48 type  1   force =     0.00038071    0.00002762    0.00004643
     atom   49 type  1   force =     0.00007691   -0.00003041   -0.00129787
     atom   50 type  1   force =    -0.00016124   -0.00001591   -0.00119907
     atom   51 type  1   force =    -0.00004253   -0.00001063   -0.00100993
     atom   52 type  1   force =     0.00035061   -0.00003792   -0.00117775
     atom   53 type  1   force =    -0.00000356   -0.00004094   -0.00147452
     atom   54 type  1   force =    -0.00011019    0.00004064   -0.00116365
     atom   55 type  1   force =     0.00017040    0.00015990   -0.00132902
     atom   56 type  1   force =     0.00021823    0.00000292   -0.00142644
     atom   57 type  1   force =     0.00011733   -0.00016442   -0.00120496
     atom   58 type  1   force =     0.00016228    0.00005152   -0.00143901
     atom   59 type  1   force =     0.00011421    0.00007590   -0.00133791
     atom   60 type  1   force =    -0.00011538   -0.00018004   -0.00117105
     atom   61 type  1   force =     0.00019287    0.00000451   -0.00134817
     atom   62 type  1   force =     0.00006613   -0.00007634   -0.00143254
     atom   63 type  1   force =    -0.00006675   -0.00034756   -0.00127342
     atom   64 type  1   force =     0.00010067   -0.00010864   -0.00092342

     Total force =     0.005367     Total SCF correction =     0.003287
     SCF correction compared to forces is large: reduce conv_thr to get better values

     Writing all to output data dir /home/saroj3/scratch/cu_111_acet/gc_dft_oh_cu_111/0V_gc_dft_cu_111_scf/0V_gc_dft_cu_111_scf.save/ :
     XML data file, charge density, pseudopotentials, collected wavefunctions
 
     init_run     :     11.63s CPU     11.86s WALL (       1 calls)
     electrons    :   4721.43s CPU   4821.87s WALL (       1 calls)
     forces       :      5.14s CPU      5.29s WALL (       1 calls)
     force_london :      0.01s CPU      0.01s WALL (       1 calls)

     Called by init_run:
     wfcinit      :      7.69s CPU      7.86s WALL (       1 calls)
     potinit      :      0.87s CPU      0.89s WALL (       1 calls)
     hinit0       :      2.20s CPU      2.23s WALL (       1 calls)

     Called by electrons:
     c_bands      :   4656.64s CPU   4754.97s WALL (      22 calls)
     sum_band     :     48.44s CPU     49.79s WALL (      22 calls)
     v_of_rho     :      4.45s CPU      4.61s WALL (      23 calls)
     newd         :      2.71s CPU      2.92s WALL (      23 calls)
     PAW_pot      :      4.22s CPU      4.35s WALL (      23 calls)
     mix_rho      :      4.31s CPU      4.41s WALL (      22 calls)
     energy_londo :      0.01s CPU      0.01s WALL (       1 calls)

     Called by c_bands:
     init_us_2    :      0.72s CPU      0.75s WALL (     460 calls)
     cegterg      :   4649.72s CPU   4747.71s WALL (    1055 calls)

     Called by *egterg:
     cdiaghg      :   1802.25s CPU   1837.96s WALL (   19288 calls)
     h_psi        :   1523.16s CPU   1557.74s WALL (   19361 calls)
     s_psi        :    166.83s CPU    170.66s WALL (   19361 calls)
     g_psi        :      1.85s CPU      1.88s WALL (   18296 calls)

     Called by h_psi:
     h_psi:calbec :    311.23s CPU    319.44s WALL (   19361 calls)
     vloc_psi     :   1041.56s CPU   1063.87s WALL (   19361 calls)
     add_vuspsi   :    169.05s CPU    173.08s WALL (   19361 calls)

     General routines
     calbec       :    328.14s CPU    336.83s WALL (   19621 calls)
     fft          :      7.27s CPU      7.47s WALL (     588 calls)
     ffts         :      1.75s CPU      1.80s WALL (    2673 calls)
     fftw         :   1022.43s CPU   1044.36s WALL ( 3460208 calls)
     interpolate  :      0.96s CPU      0.99s WALL (      46 calls)
 
     Parallel routines
 
     PWSCF        :      1h19m CPU      1h21m WALL

 
   This run was terminated on:  16:56:50  30Sep2025            

=------------------------------------------------------------------------------=
   JOB DONE.
=------------------------------------------------------------------------------=

Reply all
Reply to author
Forward
0 new messages