ブックタイトル日本結晶学会誌Vol61No4

概要

日本結晶学会誌Vol61No4

計算化学手法を用いた結晶構造の精密化図5&controlprefix = 'wm',outdir = 'BENZEN04(P21-c)_qe_data',verbosity = 'high',calculation = 'relax',restart_mode = 'from_scratch',wf_collect = .True.,etot_conv_thr = 1d-4,forc_conv_thr = 1d-3,nstep = 50,tprnfor = .True.,pseudo_dir = '/home/qe/pseudo',outdir='./work/'/&systemibrav = 0,nat = 24,nspin = 1,ntyp = 2,ecutwfc = 64.,ecutrho = 576.,nosym = .False.,noinv = .False.,tot_charge = 0.,input_dft='PBE',vdw_corr='Grimme-D3',/&electronsconv_thr = 1d-8,mixing_beta = 0.7,mixing_mode = 'plain',electron_maxstep = 100,diagonalization = 'david',/&ionsion_dynamics = 'bfgs',/ATOMIC_SPECIESC 12.011 C.pbe-n-rrkjus_psl.1.0.0.UPFH 1.00794 H.pbe-rrkjus_psl.1.0.0.UPFATOMIC_POSITIONS bohrC2.0400963180.4033189641.583620050C0.0865696002.1578072521.460899288C1.9525030538.4056954830.122720762H3.4486655270.6826960802.677662591H0.1471490613.6471412602.470081727H3.3015164677.1947226750.207580864C3.5323664891.753472372 12.932679485C5.3982999418.001360603 11.594500960C3.4447732249.755848891 11.471780198H2.1833530742.964445180 12.847819384H5.3377204816.512026595 10.585318521H2.0362040149.476471775 10.377737657C5.8206617675.4829028924.944080074C7.7741884847.2373911805.066800836C5.9082550323.3261115566.404979362H4.4120925575.7622800083.850037533H7.7136090248.7267251884.057618397H4.5592416182.1151387476.320119260C -0.4233854916.8330562996.650420886C -2.2893189432.9217766757.988599412C -0.3357922264.6762649648.111320174H0.9256279248.0440291086.735280988H -2.2287394831.4324426688.997781851H1.0727769844.3968878489.205362715K_POINTS {automatic}3 3 3 1 1 1CELL_PARAMETERS bohr10.236646628 0.000000000 0.0000000000.000000000 10.159167855 0.000000000-4.751777087 0.000000000 13.055400248ベンゼン結晶中の原子位置の最適化のためのQuantumESPRESSOの入力ファイル．（Input file of QuantumESPRESSO for optimization of position of atoms inbenzene crystal.）単位で，crystalとすれば結晶座標で原子の位置を指定できる．図5では空白になっているが，第5～7カラムで構造最適化の際に各原子のXYZ座標を可変とするか指示できる．第5～7カラムを1 1 1とすればXYZ座標のいずれもが可変となり，0 0 0とすれば固定される．0 0 1の場合はXY座標が固定されて，Z座標だけが可変となる．第5～7カラムの1 1 1は省略できるので，何も記述しないと原子の位置は可変となる．K_POINTS｛automatic｝ではKポイントを設定している．セル長がいずれも5 A程度を越える場合は入力ファイルの設定で十分だが，セル長が短い場合は3の部分をさらに大きくする必要がある．結晶のセルパラメータを固定し，原子の位置を最適化するだけなら，大きな分子の結晶でも計算は容易である．Xeon gold 6140 CPU（2.3 GHz，18 core）を2個載せたデスクサイドのパソコンでLinux版を使い，ペンタセンの結晶（結晶セル中の原子数72）の原子の位置の最適化を行った場合，約30分で計算が終了した．2 coreのノートパソコンを使った場合でも数時間で構造最適化できると思われる．4.2 Gaussianを用いた最適化結晶中の2分子の分子間相互作用エネルギーの計算の際に水素の位置を最適化するだけならば，Gaussianを用いて最適化できる．Gaussianの入力ファイルの一例を$ RunGauss%nproc=8%mem=15GB#P TEST b3lyp/6-311G** opt nosymm empiricaldispersion=gd3b3lyp/6-311G**0 1C-15.983008.277009.52500C-17.016009.206009.59000C-16.029007.13600 10.29800H05.237008.425008.94600H06.984009.994009.05600H05.315006.49500 10.25300C-18.095008.99200 10.42800C-17.108006.92200 11.13600C-18.142007.85100 11.20100H08.809009.63300 10.47300H07.140006.13400 11.67000H08.887007.70300 11.78000C-19.399005.589007.74700C-18.365006.518007.68200C-19.353004.448006.97400H010.144005.737008.32600H08.397007.306008.21600H010.067003.807007.01800C-17.286006.304006.84400C-18.274004.234006.13600C-17.240005.163006.07100H06.572006.945006.79900H08.242003.446005.60200H06.495005.015005.49200図6ベンゼン二量体の水素の位置の最適化のためのGaussianの入力ファイル．（Input file of Gaussian foroptimization of position of hydrogen atoms.）日本結晶学会誌第61巻第4号（2019）227