Jacapo

– Dacapoに対するASEのpythonインターフェイス – このページは本家サイトの日本語訳である。

Introduction

JacapoはDacapoのためのASEのインターフェイスで、ASE¹⁾と完全な互換性がある。JacapoはNumeric pythonとASE第2版を用いていた古いDacapoインターフェイスを置き換えるものである。プログラムは元々John Kitchinによって開発され、詳細な説明書が多くの例題とともにネットに公開²⁾されていた。 JacapoはASEのオプション的な計算エンジンといった位置付けであり、前述の説明書とは若干の差異が生じているが、説明書自体もうメンテナンスをされていない。

Jacapo calculator

JacapoインターフェイスはASEのインストールと同時に自動的にインストールされ、以下のように読み込むことができる：

from ase.calculators.jacapo import Jacapo

（ただし、Dacapoのインストール作業は必要である）

class ase.calculators.jacapo.Jacapo

計算エンジンを初期化するために必要なキーワード引数のリストを以下に示す。

キーワード引数	型	引数の意味
nc	文字列	出力用NetCDFファイル、既に存在するときには入力にも使われる
outnc	文字列	出力用NetCDFファイル、デフォルトではncと同一
atoms	オブジェクト	Atomsクラスオブジェクト
pw	実数	波動函数に対するエネルギーカットオフ（eV単位）
dw	実数	電荷密度に対するエネルギーカットオフ（eV単位）
xc	文字列	交換相関汎関数、[‘PZ’,’VWN’,’PW91’,’PBE’,’RPBE’,’revPBE’]から選択
nbands	整数	固有状態の数
ft	実数	フェルミ温度
kpts	リスト	K点サンプルの指定、kpts = (2,2,1)等
spinpol	論理型	スピン分極計算の可否
fixmagmom	文字列	単位胞あたりの磁気モーメント
symmetry	論理型	対称性による計算機リソースの軽減の可否
stress	論理型	応力計算の可否
dipole	論理型	電気双極子補正の可否
ados	辞書	原子軌道に投影した状態密度計算移管する情報
stay_alive	論理型	Turn on/off stay alive
debug	整数	Set debug level (0=off, 10=extreme)
deletenc	論理型	If the nc file exists, delete it (to ensure a fresh run). Default is False.

Example

Here is an example of how to calculate the total energy of a H atom.

Warning

This is an example only - the parameters are not physically meaningful!

from ase import Atoms, Atom
from ase.io import write
from ase.calculators.jacapo import Jacapo
 
atoms = Atoms([Atom('H',[0,0,0])],
              cell=(2,2,2),
              pbc=True)
 
calc = Jacapo('Jacapo-test.nc',
              pw=200,
              nbands=2,
              kpts=(1,1,1),
              spinpol=False,
              dipole=False,
              symmetry=False,
              ft=0.01)
 
atoms.set_calculator(calc)
 
print(atoms.get_potential_energy())
write('Jacapo-test.traj', atoms)

Note that all calculator parameters should be set in the calculator definition itself. Do not attempt to use the calc.set_* commands as they are intended to be internal to the calculator. Note also that Dacapo can only operate with periodic boundary conditions, so be sure that pbc is set to True.

Restarting from an old calculation

If the file you specify to Jacapo with the nc keyword exists, Jacapo will assume you are attempting to restart an existing calculation. If you do not want this behavior, turn the flag deletenc to True in your calculator definition.

For example, it is possible to continue a geometry optimization with something like this:

calc = Jacapo('old.nc', stay_alive=True)
atoms = calc.get_atoms()
dyn = QuasiNewton(atoms, logfile='qn.log')
dyn.run(fmax=0.05)

Note, that the stay_alive flag is not stored in the .nc file and must be set when the calculator instance is created.

Atom-projected density of states

To find the atom-projected density of states with Jacapo, first specify the ados dictionary in your calculator definition, as in:

calc = Jacapo( ... ,
              ados={'energywindow': (-10., 5.),
                    'energywidth': 0.2,
                    'npoints': 250,
                    'cutoff': 1.0})

After this is established, you can use the get_ados command to get the desired ADOS data. For example:

energies, dos = calc.get_ados(atoms=[0],
                              orbitals=['d'],
                              cutoff='short',
                              spin=[0])

¹⁾

訳注：第３版

²⁾

訳注：このURLは現在存在しない

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