[salmon-user:00253] SALMON使用についてのご相談 Consultation on the use of SALMON

[tsubone.m...@st.kyoto-u.ac.jp]

SALMON開発者様

 

初めまして、京都大学に在籍しております、坪根未空と申します。

この度はSALMONでシミュレーションするにあたって、ご相談したいことがあり、メールさせていただきました。

 

SiO2での電子挙動を調べたいのですが、基底状態が適切に表せなくて困っております。

具体的には、計算後の原子に大きな力がかかっていたり、バンドギャップが負の値になっていたりなどです。

インプットファイルは、cifファイルからsalmon-inp-master のプログラムを用いて作成しました。

様々なcifファイルで試してみたり、kgridなどのパラメーターを振ってみたりしていますが、原因が分かりません。

 

一例として、cifファイルとインプットファイルを添付させていただきます。

 

お忙しいところ恐縮ですが、ご指南いただけますと幸いです。

 

坪根未空

 

 

Dear SALMON developer

 

My name is Misora Tsubone and I am a student at Kyoto University.

I would like to discuss something with you regarding a simulation using SALMON, so I have emailed you.

 

I would like to investigate the electron behaviour in SiO2, but I am having trouble expressing the ground state appropriately.

Specifically, there is a large force on the atoms after the calculation, a negative band gap, etc.

The input file was created from a cif file using the program salmon-inp-master.

I have tried with various cif files and waving parameters such as kgrid, but I cannot find the cause.

 

I am attaching a cif file and an input file as an example.

 

Thank you for your time, but we would appreciate your guidance.

 

 

 

坪根　未空　(つぼね　みそら)

tsubone.m...@st.kyoto-u.ac.jp

京都大学大学院工学研究科 材料化学専攻

無機構造化学分野(三浦研究室)　1回生

〒615－8510 京都市西京区京都大学桂(Aクラスター3棟328号室)

 

[Shunsuke Yamada]

Dear Tsubone-san,

Thank you for sharing the files.

I think it is due to the unit system.

You specified unit_system = ‘A_eV_fs’ but al(1:3) = 16.09, 10.21, 9.29 seems to be atomic unit.

Also, num_rgird may be too sparse. For typical calculation, the grid spacing (= al/num_rgrid) should be ~ 0.2 Å.

Sincerely,

Shunsuke Yamada

2023/09/29 12:40、tsubone.m...@st.kyoto-u.ac.jpのメール:



<9000775.cif>

<quartz_gs.inp>

[tsubone.m...@st.kyoto-u.ac.jp]

山田俊介先生

 

お返事いただきありがとうございます。

まだまだ勉強不足で、基礎的な間違いでお手数おかけしてしまいすみません。

 

単位系の間違いを修正しましたら、原子にかかる力がかなり改善されました。

一方で、バンドギャップはどうしても負の値になってしまいます。また、num_rgridの数値に関してですが、これより大きくすると計算コストが大きくなりすぎて、スパコンで計算が回らなくなってしまう問題があり、現在はこの値にしていました。ご指摘ありがとうございます。

 

バンドギャップが適切な値への収束させるためには、num_rgridの値を改善するしかないのでしょうか。

すみませんが、よろしくお願いいたします。

 

 

Dear Dr Shunsuke Yamada.

 

Thank you for your reply.

I am still learning a lot and I am sorry for the trouble I have caused you with my basic mistake.

 

After correcting the error in the unit system, the force on the atom has improved considerably.

On the other hand, the band gap is inevitably negative. Also, regarding the num_rgrid value, there was a problem that if it was larger than this, the calculation cost would become too high and the supercomputer would not be able to run the calculation, so we had to use this value now. Thank you for pointing this out.

 

Is the only way to improve the value of num_rgrid in order to make the band gap converge to an appropriate value?

 

Tsubone Misora

[Shunsuke Yamada]

Dear Tsubone-san,

Yes, num_rgrid is critical for accuracy of calculation.

For reducing computational cost, you can use more sparse k-grid. A typical k-grid for SiO2 is num_kgrid=4,4,4. Pls see this publication:

Sincerely,

Shunsuke

2023/09/29 14:12、tsubone.m...@st.kyoto-u.ac.jpのメール:



[tsubone.m...@st.kyoto-u.ac.jp]

山田俊介先生

 

アドバイスと参考資料、ありがとうございます。

num_kgrid=4,4,4でnum_rgridを大きくするという対処をして、クリストバライトについて基底状態計算を行った結果、初めて適切な結果を得ることができました。

クオーツについてはまだ試行錯誤している段階ではありますが、解決策を見出すことができ、大変感謝しております。

 

お忙しい中ありがとうございました。

今後ともよろしくお願いいたします。

 

坪根未空

 

 

Dr Shunsuke Yamada.

 

Thank you for your advice and references.

After dealing with num_kgrid=4,4,4 and increasing num_rgrid, and performing ground state calculations for cristobalite, I was able to obtain the appropriate results for the first time.

Although I am still in the trial-and-error stage for quartz, I am very grateful to have found a solution.

 

Thank you very much for your time.