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Modeling by Cerius 2 Interface Akigin上で“cerius3(or4)” と入力しCerius2 Interfaceを立ち上げる Cerius2 Modlesを利用する “File”→”Load Model” →“Cerius2-Models” →モデルの選択 Cerius2のモデルには格子 定数や原子の座標などに誤 りがあることがあるので、利 用する際は注意しよう。 自分で作る、モデルを編集する “Build”→”3D-Sketcher” 原子を描画（右側のボタンで元素種の変更） 原子の変更（右側のボタンで元素種の変更） 原子の削除 ・選択→マウス左 ・回転→マウス右 ・全原子選択→ ・元のView→ ・選択解除→ モデルの構造を確認 “Geometry”→“Measurements” 原子位置を移動する “Move”→“Atom Translate” またはCtrl＋マウス中央ドラッグ 原子位置を回転する “Move”→“Atom Rotate” またはCtrl＋マウス右ドラッグ Modeling by Cerius Interface 2 (2) 例 Pt ６原子クラスタ 1. 2. 3. “Cerius2 Models”→”metal”→”pure metal” でPt単位格子のモデルを 探す “Crystal Builder”→ “Crystal Building”→“Non-periodic Superstructure”で 周期境界セルを外す。 ”3D-Sketcher”を使い不要な元素を取り除く 例 H2O分子 1. 2. 課 題 ”3D-Sketcher”を使いH、Oを描画する “Atom Translate”等を使い実験値（この場合は気相の値)と同じ 構造を与える •“Cerius2-Model”から Ce, Cu, Pd, Rh, Sr のうちどれかひとつを選びPtと同じ8面体モデルを作ろう •”3D-Sketcher”でO2, N2, CO2 , NH3, CH4のうちどれかひとつを選びH2Oと同様のモデルを作ろう 【参考】 O2→O-O：1.207Å, N2 →N-N：.098Å, CO2 →C-O：1.163Å, NH3→∠H-N-H：106.7°N-H：1.010Å CH4→ ∠H-C-H：109.5°N-H：1.087Å ADF INPUT by Cerius ver3.8 2 “akigin2” 上で“cerius3”と入力しCerius2によりADFのInputを作成する (他の“akigin”や“Cerius4” は不可) 1. 2. 3. 4. 5. “BUILDERS”を”QUANTUM1”にし”ADF”を選択 “Geometry（ADFメニューの）”→ “Z-Matrics”→ “Cartessian Z-matrics” を開き、全原子を選択して“ADD”し、原子の 座標を追加する “Geometry（ADFメニューの）”→ “Symmetry”で計算モデル の対称性を計算する “Run”メニューを開き、計算の設定を行う RUNは行わずに“File Prefix”でInputFileを保存 ファイル名をつける。 Single Point（エネルギー一点計算)かGeometry Optimzation（構造最適化計算）かを選ぶ Moreで詳細設定。変えるとすればIterationを増やす 程度 基底関数(Basis Set)の精度を選ぶ。（VのSmall Coreが最も高精度) LDAで計算するかGGAで計算するかを選ぶ。Moreで詳細設定。 SCFのIteration（計算サ イクルの上限）は200 位が妥当。Mixingは重 元素を含む場合は 0.10にした方が無難 ・電子スピンを考慮する場合はここを UNRESTRICTEDに変える ・GGAなら普通Perdew-Wang91が良いが、系によっ て異なる。 ・相対論効果の考慮の有無はここで設定する ADF RUN re-setting input file & run Ceriusで作成したadfinの計算条件を編集し、実行ファイル(adfrun)により計算を実行する。（共通の手順) 1. 2. 3. 4. 5. 6. Cerius作成した.adfinファイルをエディタで開く。 相対論効果を考慮する場合のみ“＄ADFRESOURCES/V(またはIV)/” を全て“＄ADFRESOURCES/ZORA/V(またはIV)/” に書 き変える 相対論効果を考慮する場合のみ“Relativistic Scalar Pauli Frozen” を全て“Relativistic Scalar ZORA Frozen” に書き変える GGAで計算する場合、“Gradient PostSCF PW91XC” の“PostSCF”を削除 /town/akilab/yuki/のadfrunをコピーし、ファイルのヘッダ（ “pt6_vwn”の部分)を、自分が作成したadfinのヘッダ名に全て 書き換える。 1~5まで全て終わったら “./adfrun &”と入力して実行 (＆ はバックグラウンドで実行の意だが、ターミナルを閉じ ると計算も止まってしまうのでWindows上のターミナルでADFを計算する場合は “screen” コマンドを使用する) ※1~４の操作を自動実行するプログラム“adfinp”を作成したので、そちらで変更すると大変便利でミスもなくなります！ (保存場所:/town/akilab/yuki/adfinp、マニュアルは“http://www.aki.che.tohoku.ac.jp/~yuki/program/adfinp_man.txt”参照のこと。） ※emacsで文字列を一括変換する方法： “Esc+%”→“対象となる文字列”を入力(enter)し”変換後の文字列“を入力、 “ !”キーで一度に変 換 Spaceキーで一つづつ変換 構造最適化したモデルの最終構造を保存する方法 1. 2. 3. 4. SgiのUNIXマシン(418のakitane,akindo1)で/world/jch/Molekel/molekel/bin/molekelを実行 右クリック→Load→adf→自分が計算したファイル名(.adfout)を入力 電子状態や電荷を調べたいときは.ｔ21ファイル名も入力 構造を保存するには、右クリック→Write→pdb(Current Orrient)→ファイル名(.pdb)を入力 重 要 •LDAで構造最適化し、GGAでエネルギーを求めるようなときに、上記のような方法で最適化構造 を保存し、Ceriusで再度最適化構造についてADFのINPUTを作成する方法をとる。 ADF RESULT adfout & t21 file ADFの構造最適化計算で得た最終構造を視覚化する 1. 2. Molekelで視覚的に確認できるが、画像として残すにはWindows上で処理するのが便利。 具体的にはCeirusをAstec-XのXwindow上で実行し、Molekelで作成したpdbファイルを読み込み、構造を表示する。 キーボード上の“PrintScreen”をおもむろに押すとメモリにスクリーン全体が記録されるので、Paintなどの画像 処理ソフトで貼り付け・編集を行う。 （※結合距離や結合角を調べておくと役に立つ。） 電子状態分布の画像が欲しいとき→黒川さんのGlmomongaを使う（黒川さんと相談) ADFOUTファイルから必要な情報を読む Adfoutファイルには電荷、分子軌道のPopulationや分子軌道係数、双極子モーメントなどが書かれている。 エネルギー ファイルの最後： Bond Energy LDA ・・・ LDAでの全エネルギー GGA-XC ・・・ GGAで補正後の全エネルギー 電荷 MULLIKEN POPULATIONS・・・ Mullikenの定義による電荷の値（Chrage) HIRSHFELD CHARGE ANALYSIS ・・・ Hirshfeldの定義による電荷の値 対応する原子はGEOMETRYのFLAGMENTで見る ※lessコマンドでファイルを見る→ファイルの最後へジャンプ ： “Shift+ｇ” 特定の文字列にジャンプ ： 前方検索 “?文字列” 後方検索 “/文字列” 例） エネルギーとMullikenの電荷を見る “Shift+ｇ”でエネルギーを見る→ “?M U L”でMullikenの電荷を見る ※困ったときは“http://www.aki.che.tohoku.ac.jp/~yuki/index.html”）へどうぞ。掲示板もあります。卒業後もたまに見にくる予定(未定)。