RMC POTのcfgファイルの説明

この文書は RMC_POT の Version 3 形式の cfg ファイルについて、提示された例を使って説明します。


例:aaa.cfg の一部

以下は典型的な cfg ファイルの例です(抜粋)。先頭行は必ずそのまま保持してください。

aaa.cfg

 (Version 3 format configuration file) !file created by SimpleCfg::save !
comment sio2


               0               0               0               0               0               0               0               0               0               0               0               0               0 moves gen, tried, acc, pot-acc, swap-gen, swap-acc, E0shift-gen, E0shift-acc, I(Q)mu-gen, I(Q)mu-acc, f'shift-gen, f'shift-acc, goodnonlinreg
          0              configurations saved
 
        300 molecules of all types
          3 types of molecules 
          1 is the largest number of atoms in a molecule 
          0 Euler angles are provided 
 
          F (box is cubic)	
            Defining vectors are: 
              7.635000   0.000000   0.000000
              0.000000   7.635000   0.000000
              0.000000   0.000000   7.635000

        100 molecules of type  1
          1 atomic sites 
              0.000000   0.000000   0.000000
 
        160 molecules of type  2
          1 atomic sites 
              0.000000   0.000000   0.000000
 
         40 molecules of type  3
          1 atomic sites 
              0.000000   0.000000   0.000000
 
 0.469499871368697  0.860252930085134  0.143086911460380
 0.506517212128356  0.782365058978389  -0.044207465828422
 0.424472315756385  -0.948087206561890  0.159658069155206
 0.519361825199738  0.779885605592665  0.290516312927309
 0.447290765121153  -0.667661128775380  0.036773942632613
 0.454085926915521  0.047929672102161  -0.361803986548788
 0.382807239777341  -0.107567570857891  -0.467392567413229
 0.322093601270465  0.152408219423707  -0.261319106024885
 0.617544006208252  0.075438279462999  -0.325725383837590
 0.032760774708579  0.186415932416503  -0.177798618166339
 0.899782755769483  0.086198503510151  0.756794255625409

各セクションの説明(順に)

  1. 先頭行(必須)

    最初の1行目は

     (Version 3 format configuration file) !file created by SimpleCfg::save !
    

    となっていますが、これはこのまま張り付けている必要があります。

  2. コメント行

    comment sio2
    

    はコメントです。

  3. 総数や分子の概要(分子情報を使う場合)

    8行目からは分子の情報が書かれています。

    300 molecules of all types
    

    ひとまず、今回は、分子情報は載せず、原子情報のみでRMCを行います。 このとき、ここには、原子数を書きます。

  4. 種類・分子サイズ・オイラー角の有無

    3 types of molecules 
    1 is the largest number of atoms in a molecule 
    0 Euler angles are provided 
    

    原子の種類を書きます。今、3種類の原子を使うので3とします。 今回分子情報は使わないので、2行目は1、3行目は0とします。

  5. セル(ボックス)情報

      F (box is cubic)	
        Defining vectors are: 
          7.635000   0.000000   0.000000
          0.000000   7.635000   0.000000
          0.000000   0.000000   7.635000
    

    今、立方体のセルを考えます。1辺の長さがLのとき、L/2の値を書きます。 この例では、15.27Å/2=7.635Å です。

  6. 各原子種(分子種)の個数と原子数(sites)

    次、各原子種の個数になります。

    100 molecules of type  1
      1 atomic sites 
          0.000000   0.000000   0.000000
    
    160 molecules of type  2
      1 atomic sites 
          0.000000   0.000000   0.000000
    
     40 molecules of type  3
      1 atomic sites 
          0.000000   0.000000   0.000000
    

    今回の例では、原子種1が100個、原子種2が160個、原子種3が40個あります。 この次に記入する、原子座標の情報は、原子種1,2,3の順で記載します。

  7. 座標ブロック(ファイル末尾)

    原子座標情報は、最後に書きます。

     0.469499871368697  0.860252930085134  0.143086911460380
     0.506517212128356  0.782365058978389  -0.044207465828422
     0.424472315756385  -0.948087206561890  0.159658069155206
     0.519361825199738  0.779885605592665  0.290516312927309
     0.447290765121153  -0.667661128775380  0.036773942632613
     0.454085926915521  0.047929672102161  -0.361803986548788
     0.382807239777341  -0.107567570857891  -0.467392567413229
     0.322093601270465  0.152408219423707  -0.261319106024885
     0.617544006208252  0.075438279462999  -0.325725383837590
     0.032760774708579  0.186415932416503  -0.177798618166339
     0.899782755769483  0.086198503510151  0.756794255625409
    

    この座標は、立方体セルの中心(重心)を原点として、(-1,1)の範囲で記載します。 つまり、セルサイズに応じて、原子座標をスケールさせて記入しています。 例えば、セルの1辺がL=15.27Åの場合、原子座標が(0.5,0.5,0.5)であれば、実際の座標は(3.8175Å,3.8175Å,3.8175Å)となります。

    \[\begin{split}x_{\mathrm{center}} = x_{\mathrm{cfg}}\frac{L}{2}\\ x_{\mathrm{corner}} = (x_{\mathrm{center}}+L/2)\bmod L\\ x_{\mathrm{cfg}} = 2\frac{x_{\mathrm{center}}}{L}\end{split}\]

    となります。 ここで \(x_{\mathrm{center}}\) はセル中心を原点とした Cartesian 座標、\(x_{\mathrm{corner}}\) はセル端を原点とした座標です。VASP の Cartesian 座標に変換する際は、POSCAR の格子ベクトルと原点の取り方を確認してください。


実務メモ / チェックリスト

  • 先頭行(Version 行)を削除・変更しない。

  • 「types」「atomic sites」「molecules of type」の数や並び順を cfg を読み込むソフトの仕様に合わせる。

  • 座標の順序は必ず「種1 の全座標 → 種2 の全座標 …」の順にする(多くの実装がこの順序を想定)。

  • この例の Defining vectors は立方体セルの半辺長 \(L/2\) を表す。別形式のファイルに適用する前に、その形式の座標規約を確認する。