~jose-soler/siesta/unfolding

« back to all changes in this revision

Viewing changes to Pseudo/atom/Docs/atom.tex

  • Committer: Alberto Garcia
  • Date: 2016-01-25 16:00:16 UTC
  • mto: (483.3.1 rel-4.0)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 485.
  • Revision ID: albertog@icmab.es-20160125160016-c1qivg1zw06kgyfd
Prepare GPL release

* Include proper headers

* Add Docs/Contributors.txt and NOTICE.txt files.

* Update READMEs and LICENSE files in several directories.

* Remove Pseudo/atom, Util/test-xml

* Remove DOM files from Src/xmlparser

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
% Manual for the ATOM program
2
 
%
3
 
% To generate the printed version:
4
 
%
5
 
% latex manual
6
 
% makeindex manual    (Optional if you have a current manual.ind)
7
 
% latex manual
8
 
% [ dvips manual ]
9
 
%
10
 
%
11
 
\documentclass[11pt]{article}
12
 
%\usepackage{makeidx}
13
 
%\usepackage{graphicx}
14
 
 
15
 
\tolerance 10000
16
 
\textheight 24cm
17
 
\textwidth 16cm
18
 
\oddsidemargin 1mm
19
 
\topmargin -20mm
20
 
 
21
 
%\makeindex
22
 
 
23
 
\parindent=0cm
24
 
\baselineskip=12pt
25
 
\parskip 5pt
26
 
 
27
 
\newcommand{\gpfig}[2][1.0]{
28
 
\includegraphics[angle=-90,width=#1\textwidth] {#2}
29
 
}
30
 
 
31
 
\newcommand{\singlefig}[2][1.0]{
32
 
\begin{figure}
33
 
\centering
34
 
\gpfig[#1]{#2}
35
 
\end{figure}
36
 
}
37
 
 
38
 
\begin{document}
39
 
 
40
 
% TITLE PAGE
41
 
% --------------------------------------------------------------
42
 
 
43
 
\begin{titlepage}
44
 
 
45
 
\begin{center}
46
 
~
47
 
\vfill
48
 
\vspace{1cm}
49
 
{\Huge {\bf ATOM User Manual}}
50
 
\par\vspace{3cm}
51
 
\hrulefill
52
 
\par\vspace{3cm}
53
 
{\Large {\bf Version 3.3.2, 29 May 2014}}
54
 
\par\vspace{2cm}
55
 
\hrulefill
56
 
 
57
 
{\Large Alberto Garc\'{\i}a \\
58
 
ICMAB-CSIC, Barcelona
59
 
 
60
 
albertog@icmab.es}
61
 
\vfill
62
 
\end{center}
63
 
 
64
 
\end{titlepage}
65
 
% END TITLE PAGE
66
 
% --------------------------------------------------------------
67
 
 
68
 
\tableofcontents
69
 
\newpage
70
 
 
71
 
\section{PREFACE}
72
 
 
73
 
{\sc ATOM} is the name of a program originally written (circa 1982) by
74
 
Sverre Froyen at the University of California at Berkeley, modified
75
 
starting in 1990 by Norman Troullier and Jose Luis Martins at the
76
 
University of Minnesota, and currently maintained by Alberto Garcia
77
 
(wdpgaara@lg.ehu.es), who added some features and made substantial
78
 
structural changes to the April 1990 (5.0) Minnesota version while at
79
 
Berkeley and elsewhere.
80
 
 
81
 
Jose Luis Martins is maintaining his own version of the code:
82
 
\begin{verbatim}{\tt http://bohr.inesc-mn.pt/~jlm/pseudo.html\end{verbatim}
83
 
 
84
 
 
85
 
The program's basic capabilities are:
86
 
 
87
 
\begin{itemize}
88
 
\item All-electron DFT atomic calculations for arbitrary electronic
89
 
configurations.
90
 
 
91
 
\item Generation of ab-initio pseudopotentials (several flavors).
92
 
 
93
 
\item Atomic calculations in which the effect of the core is represented
94
 
by a previously generated pseudopotential. These are useful to make
95
 
sure that the pseudopotential correctly reproduces the all-electron
96
 
results for the valence complex.
97
 
 
98
 
\end{itemize}
99
 
 
100
 
 
101
 
 
102
 
\section{A PRIMER ON AB-INITIO PSEUDOPOTENTIALS}
103
 
 
104
 
Time constraints prevent the inclusion of this section in this first
105
 
release of the {\sc ATOM} manual. But, in this case more than ever,
106
 
there is a lot to be gained from reading the original literature...
107
 
Here are some basic references:
108
 
 
109
 
\begin{itemize}
110
 
\item Original idea of the ab-initio pseudopotential:
111
 
 
112
 
Kerker, J. Phys. C 13, L189-94 (1980)\\
113
 
Hamann, Schluter, Chiang, Phys. Rev. Lett. 43, 1494 (1979)
114
 
 
115
 
\item More on HSC scheme:
116
 
 
117
 
Bachelet, Schluter, Phys. Rev. B 25, 2103 (1982)\\
118
 
Bachelet, Hamann, Schluter, Phys. Rev. B 26, 4199 (1982)
119
 
 
120
 
\item Troullier-Martins elaboration of Kerker method:
121
 
 
122
 
Troullier, Martins, Phys. Rev. B 43, 1993 (1991)\\
123
 
Troullier, Martins, Phys. Rev. B 43, 8861 (1991)
124
 
 
125
 
\item Core corrections:
126
 
 
127
 
Louie, Froyen, Cohen, Phys. Rev. B 26, 1738 (1982)
128
 
 
129
 
\item The full picture of plane-wave pseudopotential ab-initio calculations:
130
 
 
131
 
W. E. Pickett, ``Pseudopotential Methods in Condensed Matter
132
 
Applications'', Computer Physics Reports 9, 115 (1989)
133
 
 
134
 
M. C. Payne, M. P. Teter, D. C. Allan, T. A. Arias and
135
 
J. D. Joannopoulos, ``Iterative minimization techniques for ab initio
136
 
total-energy calculations: molecular dynamics and conjugate
137
 
gradients'', Rev. Mod. Phys. 64, 1045, (1992)
138
 
 
139
 
Also, the book by Richard Martin
140
 
``Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods''
141
 
(Cambridge University Press) has a chapter on pseudopotentials.
142
 
 
143
 
\item Use in {\sc SIESTA}:
144
 
 
145
 
J.M. Soler, E. Artacho, J.D. Gale, A. Garcia, J. Junquera, P. Ordejon,
146
 
D. Sanchez-Portal, ``The SIESTA method for ab initio O(N)
147
 
materials simulation'', Jour. Phys.: Condens. Matter, 14, 2745-2779
148
 
(2002). 
149
 
 
150
 
\end{itemize}
151
 
 
152
 
\section{COMPILING THE PROGRAM}
153
 
 
154
 
(Please note that {\sc ATOM} now depends on the SiestaXC and FoX libraries
155
 
for its correct compilation. It is not currently possible to have
156
 
a ``standalone'' version independent of the rest of the Siesta package.)
157
 
 
158
 
The Fortran compiler and auxiliary file settings are specified in the
159
 
appropriate {\tt arch.make} file in the Siesta compilation directory.
160
 
 
161
 
Just type {\tt make} in the main {\sc ATOM} source directory ({\tt
162
 
Pseudo/atom}). After a short while you will have the executable (called
163
 
{\tt atm}) in that same directory. The program should work for any atom
164
 
without recompilation. 
165
 
 
166
 
Directory {\tt Tutorial} in the source distribution contains a set of
167
 
scripts to automate the process of running {\sc ATOM} and to analyze
168
 
the results. The file-manipulation details involved in each of the
169
 
basic functions of all-electron calculations, generation of
170
 
pseudopotentials, and testing of the pseudopotentias, are taken care
171
 
of by {\tt ae.sh}, {\tt pg.sh}, and {\tt pt.sh}, respectively, all in
172
 
the {\tt Tutorial/Utils} directory.  These
173
 
scripts need to know where the {\sc ATOM} executable {\tt atm}
174
 
is. If you have moved the {\tt Tutorial} directory around, or you do
175
 
not have the source, the default location might not be right for you.
176
 
The easiest way to fix it is to define an environmental
177
 
variable {\tt ATOM\_PROGRAM}. Assuming {\tt atm} is in {\tt
178
 
/somedir/somewhere}, you would do:
179
 
%
180
 
\begin{verbatim}
181
 
ATOM_PROGRAM=/somedir/somewhere/atm ; export ATOM_PROGRAM  # sh-derived shells
182
 
setenv ATOM_PROGRAM /somedir/somewhere/atm                 # csh-derived shells
183
 
\end{verbatim}
184
 
%
185
 
 
186
 
Due to the shortcommings of the basic (GNUplot) plotting package used in the
187
 
Tutorial section, it is also necessary to copy some scripts from a
188
 
central repository. Again, if the default does not work for you,
189
 
define the {\tt ATOM\_UTILS\_DIR} variable:
190
 
 
191
 
\begin{verbatim}
192
 
ATOM_UTILS_DIR=/somewhere ; export ATOM_UTILS_DIR  # sh-derived shells
193
 
setenv ATOM_UTILS_DIR /somewhere                   # csh-derived shells
194
 
\end{verbatim}
195
 
%
196
 
 
197
 
\section{USING THE ATOM PROGRAM}
198
 
 
199
 
 
200
 
\subsection{All-electron calculations}
201
 
 
202
 
Assume we want to find the orbital eigenvalues, total energy, and/or
203
 
charge density of Si in its ground state. (You should now go to the
204
 
{\tt Tutorial/All\_electron} directory and try the following.)  Our
205
 
input file is named {\tt si.ae.inp} and contains the lines (see 
206
 
Sect.~\ref{sec:inputfile} for more details):
207
 
 
208
 
\begin{verbatim}
209
 
   ae Si ground state all-electron
210
 
   Si   ca
211
 
       0.0
212
 
    3    2
213
 
    3    0      2.00      0.00
214
 
    3    1      2.00      0.00
215
 
 
216
 
#2345678901234567890123456789012345678901234567890      Ruler
217
 
\end{verbatim}
218
 
 
219
 
We can run the calculation by using the {\tt ae.sh} script. Following
220
 
the layout of the {\tt Tutorial} directory, we will assume that the
221
 
script is in the {\tt Tutorial/Utils} directory. We run the
222
 
script and go into the directory created for the calculation (named
223
 
as the input file without the extension {\tt .inp}):
224
 
 
225
 
\begin{verbatim}
226
 
$ sh ../Utils/ae.sh si.ae.inp
227
 
==> Output data in directory si.ae
228
 
$ cd si.ae
229
 
$ ls
230
 
AECHARGE  CHARGE  RHO       charge.gplot   vcharge.gps
231
 
AEWFNR0   INP     ae.gplot  charge.gps     vspin.gplot
232
 
AEWFNR1   OUT     ae.gps    vcharge.gplot  vspin.gps
233
 
$
234
 
\end{verbatim}
235
 
 
236
 
We see some data files (those in all caps) and a few GNUPLOT plotting
237
 
scripts\footnote{GNUPLOT is not a publication-quality package, and
238
 
suffers from serious shortcomings, but it is free, and installed
239
 
almost everywhere. Hence we have chosen it as the lowest-common
240
 
denominator for basic plotting} . 
241
 
 
242
 
The files are:
243
 
 
244
 
\begin{itemize}
245
 
\item {\tt INP:} A copy of the input file for the calculation.
246
 
\item {\tt OUT:} Contains detailed information about the run. 
247
 
 
248
 
 
249
 
 
250
 
\item  {\tt AECHARGE:} Contains in four
251
 
columns values of $r$, the ``up'' and ``down'' parts of the {\sl
252
 
total} charge density, and the total core charge density (the charges
253
 
multiplied by $4\pi r^2$). {\tt CHARGE} is exactly identical and is
254
 
generated for backwards compatibility.
255
 
 
256
 
\item {\tt RHO:} Like {\tt CHARGE}, but without the $4\pi r^2$ factor.
257
 
\item {\tt AEWFNR0...AEWFNR3:} All-electron valence wavefunctions as function
258
 
of radius, for $s$, $p$, $d$, and $f$ valence orbitals (0, 1, 2, 3,
259
 
respectively --- some channels might not be available). They include 
260
 
a factor of $r$, the $s$ orbitals also going to zero at the origin.
261
 
 
262
 
\end{itemize}
263
 
 
264
 
It is interesting to peruse the {\tt OUT} file.
265
 
In particular, it lists the orbital eigenvalues (in Rydbergs, as
266
 
every other energy in the program):
267
 
 
268
 
\begin{verbatim}
269
 
 nl    s      occ         eigenvalue    kinetic energy      pot energy
270
 
 
271
 
 1s   0.0    2.0000    -130.36911241     183.01377616    -378.73491463
272
 
 2s   0.0    2.0000     -10.14892694      25.89954259     -71.62102169
273
 
 2p   0.0    6.0000      -7.02876268      24.42537874     -68.74331203
274
 
 3s   0.0    2.0000      -0.79662742       3.23745215     -17.68692611
275
 
 3p   0.0    2.0000      -0.30705179       2.06135782     -13.62572515
276
 
\end{verbatim}
277
 
 
278
 
(For a relativistic or spin-polarized calculation, there would be
279
 
``up'' and ``down'' flags in the {\tt s} column above.)
280
 
 
281
 
 
282
 
The {\bf plotting} scripts come in two flavors: {\tt .gplot} for
283
 
terminal use (default X11, use {\tt gnuplot -persist}), and {\tt .gps}
284
 
for postscript output.  
285
 
 
286
 
For all-electron calculations, the relevant scripts (without {\tt
287
 
.gplot} or {\tt .gps} extensions) are:
288
 
 
289
 
\begin{itemize}
290
 
\item {\tt charge:} Charge density (separated core and valence
291
 
contributions, multiplied by $4\pi r^2$). 
292
 
\item {\tt vcharge:} Valence charge density (same normalization).
293
 
\item {\tt ae:} Orbital valence wavefunctions (radial part multiplied by $r$)
294
 
\end{itemize}
295
 
 
296
 
\subsection{Pseudopotential generation}
297
 
 
298
 
(You should now go to the {\tt Tutorial/Si} directory and try the
299
 
following.)  We are going to generate a pseudopotential for Si, using
300
 
the Troullier-Martins scheme. The calculation is relativistic and we
301
 
use the LDA (Ceperley-Alder flavor). The input file is named {\tt
302
 
Si.tm2.inp} and contains the lines (see Sect.~\ref{sec:inputfile} for more
303
 
details):
304
 
 
305
 
\begin{verbatim}
306
 
#
307
 
#  Pseudopotential generation for Silicon
308
 
#  pg: simple generation
309
 
#
310
 
   pg      Silicon
311
 
        tm2      3.0             # PS flavor, logder R
312
 
 n=Si c=car                      # Symbol, XC flavor,{ |r|s}
313
 
       0.0       0.0       0.0       0.0       0.0       0.0
314
 
    3    4                       # norbs_core, norbs_valence
315
 
    3    0      2.00      0.00   # 3s2
316
 
    3    1      2.00      0.00   # 3p2
317
 
    3    2      0.00      0.00   # 3d0
318
 
    4    3      0.00      0.00   # 4f0
319
 
      1.90      1.90      1.90      1.90      0.00      0.00
320
 
#
321
 
# Last line (above): 
322
 
#    rc(s)     rc(p)     rc(d)     rc(f)   rcore_flag  rcore
323
 
#
324
 
#23456789012345678901234567890123456789012345678901234567890
325
 
\end{verbatim}
326
 
 
327
 
Note the two extra lines with respect to an all-electron calculation.
328
 
The pseudopotential core radii for all channels are 1.90 bohrs. Even
329
 
though they are nominally empty in the ground state, we include the
330
 
$3d$ and $4f$ states in order to generate the corresponding
331
 
pseudopotentials. 
332
 
 
333
 
We can run the calculation by using the {\tt pg.sh} script. Following
334
 
the layout of the {\tt Tutorial} directory, we will assume that the
335
 
script is in the {\tt Tutorial/Utils} directory. We run the
336
 
script and go into the directory created for the calculation (named
337
 
as the input file without the extension {\tt .inp}):
338
 
 
339
 
\begin{verbatim}
340
 
$ sh ../../Utils/pg.sh Si.tm2.inp
341
 
==> Output data in directory Si.tm2
342
 
==> Pseudopotential in Si.tm2.vps and Si.tm2.psf
343
 
$ cd Si.tm2
344
 
$ ls [A-Z]*    # show only the data filesAE
345
 
CHARGE  AEWFNR3   PSLOGD3  PSPOTR3  PSWFNR3     
346
 
AELOGD0   CHARGE    PSPOTQ0  PSWFNQ0  RHO         
347
 
AELOGD1   INP       PSPOTQ1  PSWFNQ1  SCRPSPOTR0  
348
 
AELOGD2   OUT       PSPOTQ2  PSWFNQ2  SCRPSPOTR1  
349
 
AELOGD3   PSCHARGE  PSPOTQ3  PSWFNQ3  SCRPSPOTR2  
350
 
AEWFNR0   PSLOGD0   PSPOTR0  PSWFNR0  SCRPSPOTR3  
351
 
AEWFNR1   PSLOGD1   PSPOTR1  PSWFNR1  VPSFMT      
352
 
AEWFNR2   PSLOGD2   PSPOTR2  PSWFNR2  VPSOUT      
353
 
\end{verbatim}
354
 
 
355
 
There are quite a few data files now. The new ones are:
356
 
\begin{itemize}
357
 
 
358
 
\item  {\tt PSCHARGE:} Contains in four
359
 
columns values of $r$, the ``up'' and ``down'' parts of the {\sl
360
 
pseudo valence} charge density, and the pseudo core charge density
361
 
(see Sect.~\ref{sec:cc}) (the charges
362
 
multiplied by $4\pi r^2$).
363
 
 
364
 
\item {\tt PSWFNR0...PSWFNR3:} Valence pseudowavefunctions as function
365
 
of radius, for $s$, $p$, $d$, and $f$ valence orbitals (0, 1, 2, 3,
366
 
respectively --- some channels might not be available). They include 
367
 
a factor of $r$, the $s$ orbitals also going to zero at the origin.
368
 
 
369
 
\item {\tt PSPOTR0...PSPOTR3:} Ionic pseudopotentials (i.e. unscreened)
370
 
as a function of $r$, for $s$, $p$, $d$, and $f$ channels (0, 1, 2, 3,
371
 
respectively --- some channels might not be available). The last
372
 
column is $-2Z_{ps}/r$, that is, the Coulomb potential of the pseudo
373
 
atom. All the ionic pseudopotentials tend to this Coulomb tail for $r$
374
 
beyond the range of the core electrons.
375
 
 
376
 
\item {\tt SCRPSPOTR0...SCRPSPOTR3:} Screened pseudopotentials
377
 
as a function of $r$, for $s$, $p$, $d$, and $f$ channels (0, 1, 2, 3,
378
 
respectively --- some channels might not be available). 
379
 
They tend to $-2Z_{ion}/r$ for large $r$, where $Z_{ion}$ is the
380
 
global charge of the reference configuration used in pseudopotential generation.
381
 
 
382
 
\item {\tt PSPOTQ0...PSPOTQ3:} Fourier transform $V(q)$ (times
383
 
$q^2/Z_{ps}$) of the ionic pseudopotentials as a function of $q$ (in
384
 
bohr$^{-1}$), for $s$, $p$, $d$, and $f$ channels (0, 1, 2, 3,
385
 
respectively --- some channels might not be available).
386
 
 
387
 
\item {\tt PSWFNQ0...PSWFNQ3:} Fourier transform $\Psi(q)$ of the 
388
 
valence pseudowavefunctions as a function of $q$ (in
389
 
bohr$^{-1}$), for $s$, $p$, $d$, and $f$ channels (0, 1, 2, 3,
390
 
respectively --- some channels might not be available).
391
 
 
392
 
\item {\tt VPSOUT, VPSFMT:} Files (formatted and unformatted)
393
 
containing pseudopotential information. They are used for {\it
394
 
ab-initio} codes such as {\sc SIESTA} and {\sc PW}. Copies of these
395
 
files are deposited in the top directory after the run.
396
 
 
397
 
\end{itemize}
398
 
 
399
 
The {\tt OUT} file has two sections, one for the all-electron (AE) run, and
400
 
another for the pseudopotential (PS) generation itself. It is instructive to
401
 
compare the AE and PS eigenvalues. Simply do
402
 
 
403
 
\begin{verbatim}
404
 
$ grep '&v' OUT
405
 
 ATM3      12-JUL-02        Silicon
406
 
 3s   0.5    2.0000      -0.79937161       0.00000000     -17.74263363
407
 
 3p  -0.5    0.6667      -0.30807129       0.00000000     -13.66178958
408
 
 3p   0.5    1.3333      -0.30567134       0.00000000     -13.60785822
409
 
 3d  -0.5    0.0000       0.00000000       0.00000000      -0.27407047
410
 
 3d   0.5    0.0000       0.00000000       0.00000000      -0.27407047
411
 
 4f  -0.5    0.0000       0.00000000       0.00000000      -0.26482365
412
 
 4f   0.5    0.0000       0.00000000       0.00000000      -0.26482365
413
 
---------------------------- &v
414
 
 3s   0.5    2.0000      -0.79936061       0.50555315      -3.74113059
415
 
 3p  -0.5    0.6667      -0.30804995       0.77243805      -3.26356669
416
 
 3p   0.5    1.3333      -0.30565760       0.76702460      -3.25197500
417
 
 3d  -0.5    0.0000       0.00000000       0.00140505      -0.07847269
418
 
 3d   0.5    0.0000       0.00000000       0.00140505      -0.07847269
419
 
 4f  -0.5    0.0000       0.00000000       0.00243411      -0.07586534
420
 
 4f   0.5    0.0000       0.00000000       0.00243411      -0.07586534
421
 
---------------------------- &v
422
 
\end{verbatim}
423
 
 
424
 
(The AE and PS eigenvalues are not {\sl exactly} identical because the
425
 
pseudopotentials are changed slightly to make them approach their
426
 
limit tails faster).
427
 
 
428
 
The relevant plotting scripts (without {\tt .gplot} or {\tt .gps}
429
 
extensions) are:
430
 
 
431
 
\begin{itemize}
432
 
\item {\tt charge:} It compares the AE and PS charge densities.
433
 
\item {\tt pseudo:} A multi-page plot showing, on one page/window per
434
 
channel:
435
 
\begin{itemize}
436
 
\item The AE and PS wavefunctions
437
 
\item The AE and PS logarithmic derivatives.
438
 
\item The real-space pseudopotential
439
 
\item The Fourier-transformed pseudopotential (times $q^2/Z_{ps}$)
440
 
\end{itemize}
441
 
\item {\tt pots:} All the real-space pseudopotentials.
442
 
\item {\tt scrpots:} Comparison of the screened and unscreened
443
 
pseudopotentials.
444
 
\end{itemize}
445
 
 
446
 
\subsubsection{Core Corrections}
447
 
\label{sec:cc}
448
 
The program can generate pseudopotentials with the non-linear
449
 
exchange-correlation correction proposed in S. G. Louie, S. Froyen,
450
 
and M. L. Cohen, Phys. Rev. B 26, 1738 (1982).
451
 
 
452
 
In the traditional approach (which is the default for LDA
453
 
calculations), the pseudocore charge density equals the charge density
454
 
outside a given radius $r_{pc}$, and has the smooth form
455
 
$$
456
 
\rho_{pc}(r) = A r   \sin(b r)
457
 
$$
458
 
inside that radius. A smooth matching is provided with suitable $A$ 
459
 
and $b$ parameters calculated by the program.
460
 
 
461
 
A new scheme has been implemented to fix some problems in the generation
462
 
of GGA pseudopotentials. The smooth function is now
463
 
$$
464
 
\rho_{pc}(r) =  r^2  \exp{(a + b r^2 +c r^4)}
465
 
$$
466
 
and derivatives up to the second are continuous  at $r_{pc}$.
467
 
 
468
 
To use core corrections in the pseudopotential generation
469
 
the jobcode in the first line should be {\tt pe} instead of {\tt pg}.
470
 
 
471
 
The radius $r_{pc}$ should be  given in the sixth slot in the last
472
 
input line (see above). If it is negative or zero (or blank), the
473
 
radius is then computed using the fifth number in that line ({\tt
474
 
rcore\_flag}, see the example input file above)
475
 
and the following criterion: at $r_{pc}$ the core charge density 
476
 
equals {\tt rcore\_flag}*(valence charge density).
477
 
It is {\it highly recommended} to set an explicit value for the pseudocore
478
 
radius $r_{pc}$, rather than letting the program provide a default.
479
 
 
480
 
If {\tt rcore\_flag} is input as negative, the full core charge is used.
481
 
If {\tt rcore\_flag} is input as zero, it is set equal to one, which will be
482
 
thus the default if {\tt pe} is given but no numbers are given for these
483
 
two variables.
484
 
 
485
 
The output file contains the radius used and the $A$ ($a$) and $b$ (and $c$)
486
 
parameters used for the matching. The {\tt VPSOUT} and {\tt VPSFMT}
487
 
files will  contain the pseudocore charge in addition to the pseudopotential.
488
 
 
489
 
It is possible to override the default (new scheme for GGA
490
 
calculations, old scheme for LDA calculations) by using the directives
491
 
\begin{verbatim}
492
 
%define NEW_CC
493
 
%define OLD_CC
494
 
\end{verbatim}
495
 
The program will issue the appropriate warnings. (See Sect.~\ref{sec:inputfile})
496
 
 
497
 
Relevant files:
498
 
 
499
 
\begin{itemize}
500
 
\item  {\tt PSCHARGE:} Contains the pseudocore charge in column four.
501
 
(multiplied by $4\pi r^2$).
502
 
 
503
 
\item {\tt COREQ:} Fourier transform of the pseudocore charge density
504
 
$\rho_{pc}(q)$ in units of electrons, with $q$ in  bohr$^{-1}$.
505
 
\end{itemize}
506
 
 
507
 
Useful plotting scripts (without {\tt .gplot} or {\tt .gps}
508
 
extensions) are:
509
 
 
510
 
\begin{itemize}
511
 
\item {\tt charge:} Shows also the pseudocore charge.
512
 
\item {\tt coreq:}  Shows the Fourier transform of the pseudocore charge.
513
 
\end{itemize}
514
 
 
515
 
\subsection{Pseudopotential test}
516
 
 
517
 
While it is helpful to ``have a look'' at the plots of the
518
 
pseudopotential generation to get a feeling for its quality, there is
519
 
no substitute for a proper {\bf transferability testing}. A
520
 
pseudopotential with good transferability will reproduce the
521
 
all-electron energy levels and wavefunctions in arbitrary
522
 
environments, (i.e., in the presence of charge transfer, which always
523
 
takes place when forming solids and molecules).  We know that norm
524
 
conservation guarantees a certain degree of transferability (usually
525
 
seen clearly in the plot of the logarithmic derivative), but we can
526
 
get a better assessment by performing all-electron and ``pseudo''
527
 
calculations on the same series of atomic configurations, and comparing
528
 
the eigenvalues and excitation energies.
529
 
 
530
 
In the same {\tt Tutorial/Si} directory we can find file {\tt
531
 
Si.test.inp}, containing the concatenation of ten jobs. The first
532
 
five are all-electron ({\tt ae}) calculations, and the last five,
533
 
pseudopotential test ({\tt pt}) runs for the same configurations:
534
 
%
535
 
\begin{verbatim}
536
 
#
537
 
# All-electron calculations for a series of Si configurations
538
 
#
539
 
   ae Si Test -- GS 3s2 3p2
540
 
   Si   ca
541
 
       0.0
542
 
    3    2
543
 
    3    0      2.00
544
 
    3    1      2.00
545
 
   ae Si Test -- 3s2 3p1 3d1
546
 
   Si   ca
547
 
       0.0
548
 
    3    3
549
 
    3    0      2.00
550
 
    3    1      1.00
551
 
    3    2      1.00
552
 
   ae Si Test -- 3s1 3p3
553
 
   Si   ca
554
 
       0.0
555
 
    3    2
556
 
    3    0      1.00
557
 
    3    1      3.00
558
 
   ae Si Test -- 3s1 3p2 3d1
559
 
   Si   ca
560
 
       0.0
561
 
    3    3
562
 
    3    0      1.00
563
 
    3    1      2.00
564
 
    3    2      1.00
565
 
   ae Si Test -- 3s0 3p3 3d1
566
 
   Si   ca
567
 
       0.0
568
 
    3    3
569
 
    3    0      0.00
570
 
    3    1      3.00
571
 
    3    2      1.00
572
 
#
573
 
# Pseudopotential test calculations
574
 
#
575
 
   pt Si Test -- GS 3s2 3p2
576
 
   Si   ca
577
 
       0.0
578
 
    3    2
579
 
    3    0      2.00
580
 
    3    1      2.00
581
 
   pt Si Test -- 3s2 3p1 3d1
582
 
   Si   ca
583
 
       0.0
584
 
    3    3
585
 
    3    0      2.00
586
 
    3    1      1.00
587
 
    3    2      1.00
588
 
   pt Si Test -- 3s1 3p3
589
 
   Si   ca
590
 
       0.0
591
 
    3    2
592
 
    3    0      1.00
593
 
    3    1      3.00
594
 
   pt Si Test -- 3s1 3p2 3d1
595
 
   Si   ca
596
 
       0.0
597
 
    3    3
598
 
    3    0      1.00
599
 
    3    1      2.00
600
 
    3    2      1.00
601
 
   pt Si Test -- 3s0 3p3 3d1
602
 
   Si   ca
603
 
       0.0
604
 
    3    3
605
 
    3    0      0.00
606
 
    3    1      3.00
607
 
    3    2      1.00
608
 
\end{verbatim}
609
 
 
610
 
The configurations differ in the promotion of electrons from one level
611
 
to another (it is also possible to transfer {\sl fractions} of an
612
 
electron). 
613
 
 
614
 
We can run the file by using the {\tt pt.sh} script. Following
615
 
the layout of the {\tt Tutorial} directory, we will assume that the
616
 
script is in the directory directly above the current one. We need to
617
 
give it {\bf two} arguments: the calculation input file, and the
618
 
file containing the pseudopotential we want to test. Let's make the
619
 
latter {\tt Si.tm2.vps}:
620
 
 
621
 
\begin{verbatim}
622
 
$ sh ../../Utils/pt.sh Si.test.inp Si.tm2.vps
623
 
==> Output data in directory Si.test-Si.tm2
624
 
$ cd Si.test-Si.tm2/
625
 
$ ls [A-Z]*
626
 
AECHARGE  AEWFNR1  CHARGE  OUT       PTWFNR0  PTWFNR2  VPSIN
627
 
AEWFNR0   AEWFNR2  INP     PTCHARGE  PTWFNR1  RHO
628
 
\end{verbatim}
629
 
 
630
 
The working directory is named after {\sl both} the test and
631
 
pseudopotential files. It contains several new files:
632
 
 
633
 
\begin{itemize}
634
 
\item {\tt VPSIN:} A copy of the pseudopotential file to be tested.
635
 
\item  {\tt PTCHARGE:} Contains in four
636
 
columns values of $r$, the ``up'' and ``down'' parts of the {\sl
637
 
pseudo valence} charge density, and the pseudo core charge density
638
 
(see Sect.~\ref{sec:cc}) (the charges
639
 
multiplied by $4\pi r^2$).
640
 
 
641
 
\item {\tt PTWFNR0...PTWFNR3:} Valence pseudowavefunctions as function
642
 
of radius, for $s$, $p$, $d$, and $f$ valence orbitals (0, 1, 2, 3,
643
 
respectively --- some channels might not be available). They include 
644
 
a factor of $r$, the $s$ orbitals also going to zero at the origin.
645
 
 
646
 
\end{itemize}
647
 
 
648
 
The {\tt OUT} file has two sections, one for the all-electron (AE) runs, and
649
 
another for the pseudopotential tests (PT). At the end of each series
650
 
of runs there is a table showing the excitation energies. A handy way
651
 
to compare the AE and PT energies is:
652
 
\begin{verbatim}
653
 
$ grep '&d' OUT
654
 
[...elided...]
655
 
 &d total energy differences in series
656
 
 &d          1        2        3        4        5
657
 
 &d  1    0.0000
658
 
 &d  2    0.4308   0.0000
659
 
 &d  3    0.4961   0.0653   0.0000
660
 
 &d  4    0.9613   0.5305   0.4652   0.0000
661
 
 &d  5    1.4997   1.0689   1.0036   0.5384   0.0000
662
 
*----- End of series ----* spdfg &d&v
663
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- GS 3s2 3p2
664
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- 3s2 3p1 3d1
665
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- 3s1 3p3
666
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- 3s1 3p2 3d1
667
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- 3s0 3p3 3d1
668
 
 &d total energy differences in series
669
 
 &d          1        2        3        4        5
670
 
 &d  1    0.0000
671
 
 &d  2    0.4299   0.0000
672
 
 &d  3    0.4993   0.0694   0.0000
673
 
 &d  4    0.9635   0.5336   0.4642   0.0000
674
 
 &d  5    1.5044   1.0745   1.0051   0.5409   0.0000
675
 
*----- End of series ----* spdfg &d&v
676
 
\end{verbatim}
677
 
 
678
 
The tables (top AE, bottom PT) give the cross-excitations among all
679
 
configurations. Typically, one should be all right if the AE-PT
680
 
differences are not much larger than 1~mRy.
681
 
 
682
 
You can also compare the AE and PT eigenvalues. Simply do
683
 
 
684
 
\begin{verbatim}
685
 
$ grep '&v' OUT | grep s
686
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- GS 3s2 3p2
687
 
 3s   0.0    2.0000      -0.79662742       3.23745215     -17.68692611
688
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- 3s2 3p1 3d1
689
 
 3s   0.0    2.0000      -1.08185979       3.53885995     -18.40569836
690
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- 3s1 3p3
691
 
 3s   0.0    1.0000      -0.85138783       3.35438895     -17.96219240
692
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- 3s1 3p2 3d1
693
 
 3s   0.0    1.0000      -1.11431855       3.62997498     -18.60814708
694
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- 3s0 3p3 3d1
695
 
 3s   0.0    0.0000      -1.14358268       3.71462770     -18.79448684
696
 
*----- End of series ----* spdfg &d&v
697
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- GS 3s2 3p2
698
 
 1s   0.0    2.0000      -0.79938037       0.50556261      -3.74114712
699
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- 3s2 3p1 3d1
700
 
 1s   0.0    2.0000      -1.08384468       0.55070398      -3.81988817
701
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- 3s1 3p3
702
 
 1s   0.0    1.0000      -0.85392666       0.52020429      -3.76852577
703
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- 3s1 3p2 3d1
704
 
 1s   0.0    1.0000      -1.11546463       0.56048425      -3.83646615
705
 
 ATM3      12-JUL-02   Si Test -- 3s0 3p3 3d1
706
 
 1s   0.0    0.0000      -1.14353959       0.56945741      -3.85106049
707
 
*----- End of series ----* spdfg &d&v
708
 
\end{verbatim}
709
 
 
710
 
(and similarly for $p$, $d$, and $f$, if desired). Again, the typical
711
 
difference should be of around 1~mRyd for a ``good'' pseudopotential.
712
 
(The {\sl real\/} proof of good transferability, remember, can only come
713
 
from a molecular or solid-state calculation). Note that the PT levels
714
 
are labeled starting from principal quantum number 1. 
715
 
 
716
 
The relevant plotting scripts (without {\tt .gplot} or {\tt .gps}
717
 
extensions) are:
718
 
 
719
 
\begin{itemize}
720
 
\item {\tt charge:} It compares the AE and PT charge densities.
721
 
\item {\tt pt:} Compares the valence all-electron and pseudo-wavefunctions.
722
 
\end{itemize}
723
 
 
724
 
 
725
 
 
726
 
\section{APPENDIX: THE INPUT FILE}
727
 
\label{sec:inputfile}
728
 
 
729
 
For historical reasons, the input file is in a rigid column
730
 
format. Fortunately, most of the column fields line up, so the
731
 
possibility of errors is reduced.  We will begin by describing in
732
 
detail a very simple input file for an {\bf all-electron calculation} for
733
 
the ground state of Si. More examples can be found in the {\tt
734
 
Tutorial} directory.
735
 
 
736
 
The file itself is:
737
 
\begin{verbatim}
738
 
#
739
 
#  Comments allowed here
740
 
#
741
 
   ae Si ground state all-electron
742
 
   Si   car  
743
 
       0.0
744
 
    3    2
745
 
    3    0      2.00      0.00
746
 
    3    1      2.00      0.00
747
 
#
748
 
# Comments allowed here
749
 
#
750
 
#2345678901234567890123456789012345678901234567890      Ruler
751
 
\end{verbatim}
752
 
 
753
 
\begin{itemize}
754
 
\item The first line specifies:
755
 
        \begin{itemize}
756
 
        \item The calculation code ({\tt ae} here stands for ``all-electron'').
757
 
        \item A title for the job (here {\tt Si ground state all-electron}).
758
 
        \end{itemize} 
759
 
        (format 3x,a2,a50)
760
 
 
761
 
\item Second line:
762
 
        \begin{itemize}
763
 
 
764
 
        \item Chemical symbol of the nucleus (here {\tt Si}, obviously)
765
 
        \item Exchange-correlation type. Here, {\tt ca} stands for
766
 
          Ceperley-Alder. The options are:
767
 
 
768
 
          Local density approximations (LDA):
769
 
          \begin{itemize}
770
 
            \item {\tt wi}: Wigner, PR 46, 1002 (1934)
771
 
            \item {\tt hl}: Hedin and Lundqvist, J. Phys. C 4, 2064 (1971)
772
 
            \item {\tt gl}: Gunnarson and Lundqvist, PRB 13, 4274 (1976)
773
 
            \item {\tt bh}: von Barth and Hedin, J. Phys. C 5, 1629 (1972)
774
 
            \item {\tt ca}: Ceperley-Alder, parametrized by Perdew and Zunger,
775
 
                            PRB 23, 5075 (1981)
776
 
            \item {\tt pw}: PW92 (Perdew and Wang, PRB, 45, 13244 (1992))
777
 
                            (recommended LDA functional)
778
 
          \end{itemize}
779
 
 
780
 
          Generalized gradient approximations (GGA), implemented as 
781
 
          Balb\'as, Martins, and Soler, PRB 64, 165110 (2001):
782
 
          \begin{itemize}
783
 
            \item {\tt pb}: PBE (Perdew, Burke, and Ernzerhof, 
784
 
                                 PRL 77, 3865 (1996)) (recommended GGA)
785
 
            \item {\tt wp}: PW91 (Perdew and Wang, JCP, 100, 1290 (1994))
786
 
            \item {\tt rp}: RPBE (Hammer, Hansen, and Norskov, 
787
 
                                  PRB 59, 7413 (1999))
788
 
            \item {\tt rv}: revPBE (Zhang and Yang, PRL 80, 890 (1998)) 
789
 
            \item {\tt ps}: PBEsol (Perdew et al, PRL 100, 136406 (2008))
790
 
            \item {\tt wc}: WC (Wu and Cohen, PRB 73, 235116 (2006))
791
 
            \item {\tt jo}: PBEJsJrLO. This and the next three functionals 
792
 
                            are reparametrizations of the PBE functional by
793
 
                            Pedroza et al, PRB 79, 201106 (2009) and
794
 
                            Odashima et al, J. Chem. Theory Comp. 5, 798 (2009).
795
 
                            Js and Jr refer to jellium surface energy and 
796
 
                            jellium response, respectively.
797
 
                            LO refers to Lieb-Oxford bound.
798
 
                            Gx and Gc refer to gradient expansions for 
799
 
                            exchange and correlation, respectively.
800
 
                            HGE refers to the low-density limit of the
801
 
                            homogeneous electron gas.
802
 
            \item {\tt jh}: PBEJsJrHEG
803
 
            \item {\tt go}: PBEGcGxLO
804
 
            \item {\tt gh}: PBEGcGxHEG
805
 
            \item {\tt am}: AM05 (Armiento and Mattsson 
806
 
                                  PRB 72, 085108 (2005), PRB 79, 155101 (2009)),
807
 
            \item {\tt bl}: BLYP (Becke, PRA 38, 3098 (1988) and
808
 
                                  Lee, Yang, and Parr, PRB 37, 785 (1988))
809
 
          \end{itemize}
810
 
 
811
 
          Van der Waals (VDW) density functionals, implemented as 
812
 
          Rom\'an-P\'erez and Soler, PRL 103, 096102 (2009):
813
 
          \begin{itemize}
814
 
            \item {\tt vw} or {\tt vf}: DRSLL (Dion et al, PRL 92, 246401 (2004))
815
 
            \item {\tt vl}: LMKLL (Lee et al, PRB 82, 081101 (2010))
816
 
            \item {\tt vk}: KBM (Klimes, Bowler, and Michaelides, 
817
 
                                 JPCM 22, 022201 (2009))
818
 
            \item {\tt vc}: C09 (Cooper, PRB 81, 161104 (2010))
819
 
            \item {\tt vb}: BH (Berland and Hyldgaard, PRB 89, 035412 (2014))
820
 
            \item {\tt vv}: VV (Vydrov and VanVoorhis, JCP 133, 244103 (2010))
821
 
          \end{itemize}
822
 
   
823
 
        \item The character {\tt r} next to {\tt ca} is a flag to perform the
824
 
          calculation relativistically, that is, solving the Dirac equation
825
 
          instead of the Schrodinger equation. 
826
 
          The full range of options is:
827
 
            \begin{itemize}
828
 
                \item {\tt s} : Spin-polarized calculation, non-relativistic.
829
 
                \item {\tt r}: Relativistic calculation, obviously polarized.
830
 
                \item (blank) : Non-polarized (spin ignored), non-relativistic
831
 
                        calculation.
832
 
            \end{itemize}
833
 
        \end{itemize}
834
 
        
835
 
        (format 3x,a2,3x,a2,a1,2x)
836
 
 
837
 
\item Third line. Its use is somewhat esoteric and for most
838
 
  calculations it should contain just a 0.0 in the position shown, but
839
 
  that first field might be useful to generate pseudopotentials for
840
 
  ``atoms'' with a fractional atomic number (see the example for ON in
841
 
  the {\tt Tutorial/PS\_Generation} directory).
842
 
\end{itemize}
843
 
 
844
 
The rest of the file is devoted to the specification of the electronic
845
 
configuration:
846
 
 
847
 
\begin{itemize} 
848
 
 
849
 
\item Fourth line:\\
850
 
         Number of core and valence orbitals. For example, for Si, we
851
 
        have $1s$, $2s$, and $2p$ in the core (a total of 3 orbitals), and
852
 
        $3s$ and $3p$ in the valence complex (2 orbitals).
853
 
 
854
 
        (format 2i5)
855
 
 
856
 
\item Fifth, sixth... lines: (there is one line for each valence
857
 
orbital)
858
 
        \begin{itemize}
859
 
        \item {\tt n} (principal quantum number)
860
 
        \item {\tt l} (angular momentum quantum number)
861
 
        \item Occupation of the orbital in electrons. 
862
 
        \end{itemize}
863
 
 
864
 
        (format 2i5,2f10.3)
865
 
 
866
 
        (There are two f input descriptors to allow the input of ``up''
867
 
        and ``down'' occupations in spin-polarized calculations (see
868
 
        example below))
869
 
 
870
 
\end{itemize}
871
 
 
872
 
Comments or blank lines may appear in the file at the beginning and at the end.
873
 
It is possible to perform two or more calculations in
874
 
succession by simply concatenating blocks as the one described above.
875
 
For example, the following file is used to study the ground state of N
876
 
and an excited state with one electron promoted from the $2s$ to the $2p$
877
 
orbital taking into account the spin polarization:
878
 
 
879
 
\begin{verbatim}
880
 
#
881
 
   ae N ground state all-electron
882
 
   N    cas
883
 
       0.0
884
 
    1    2
885
 
    2    0      2.00      0.00
886
 
    2    1      3.00      0.00
887
 
#
888
 
#  Second calculation starts here
889
 
#
890
 
   ae N 1s2 2s1 2p4  all-electron
891
 
   N    cas
892
 
       0.0
893
 
    1    2
894
 
    2    0      1.00      0.00
895
 
    2    1      3.00      1.00
896
 
 
897
 
#2345678901234567890123456789012345678901234567890      Ruler
898
 
\end{verbatim}
899
 
 
900
 
        
901
 
The different treatment of core and valence orbitals in the input for an
902
 
all-electron calculation is purely cosmetic. The program ``knows'' how
903
 
to fill the internal orbitals in the right order, so it is only
904
 
necessary to give their number. That is handy for heavy atoms...
905
 
Overzealous users might want to check the output to make sure that the
906
 
core orbitals are indeed correctly treated.
907
 
 
908
 
 
909
 
 
910
 
For a {\bf pseudopotential test calculation}, the format is exactly
911
 
the same, except that the job code is {\tt pt} instead of {\tt ae}. 
912
 
 
913
 
 
914
 
For a {\bf pseudopotential generation run}, in addition to the
915
 
electronic configuration chosen for the generation of the
916
 
pseudopotentials (which is input in the same manner as above), one has
917
 
to specify the ``flavor'' (generation scheme) and the set of core
918
 
radii $r_c$ for the construction of the pseudowavefunction. Here is an
919
 
example for Si using the Hamann-Schluter-Chiang scheme:
920
 
 
921
 
\begin{verbatim}
922
 
923
 
   pg Si Pseudopotencial
924
 
        hsc     2.00
925
 
   Si   ca
926
 
         0
927
 
    3    3
928
 
    3    0      2.00
929
 
    3    1      0.50
930
 
    3    2      0.50
931
 
      1.12      1.35      1.17       0.0       0.0       0.0
932
 
#
933
 
#23456789012345678901234567890123456789012345678901234567890   Ruler
934
 
---------------------------------------
935
 
\end{verbatim}
936
 
 
937
 
Apart from the {\tt pg} (pseudopotential generation) job code in the
938
 
first line, there are two extra lines:
939
 
 
940
 
\begin{itemize}
941
 
\item Second line: 
942
 
 
943
 
Flavor and radius at which to compute logarithmic
944
 
derivatives for test purposes. 
945
 
 
946
 
The flavor can be one of :
947
 
\begin{tabular}{ll}
948
 
        hsc     &Hamann-Schluter-Chiang\\
949
 
        ker     &Kerker\\
950
 
        tm2     &Improved Troullier-Martins\\
951
 
\end{tabular}
952
 
 
953
 
The {\tt ker} and {\tt tm2} schemes can get away with larger $r_c$,
954
 
due to their wavefunction matching conditions.
955
 
 
956
 
(format 8x, a3, f9.3)
957
 
 
958
 
\item The last line (before the blank line) specifies:
959
 
 
960
 
\begin{itemize}
961
 
\item The values of the $r_c$ in atomic units (bohrs) for the $s$,
962
 
$p$, $d$, and $f$ orbitals (it is a good practice to input the valence
963
 
orbitals in the order of increasing angular momentum, so that there is
964
 
no possible confusion).
965
 
 
966
 
(format 4f10.5)  
967
 
 
968
 
\item Two extra fields (2f10.5) which are relevant only if non-local
969
 
core corrections are used (see Sect~\ref{sec:cc}).
970
 
\end{itemize}
971
 
\end{itemize}
972
 
 
973
 
In the {\tt hsc} example above, only $s$ ,$p$, and $d$ $r_c$'s are
974
 
given. Here is an example for Silicon in which we are only interested
975
 
in the $s$ and $p$ channels for our pseudopotential, and use the Kerker
976
 
scheme:
977
 
 
978
 
\begin{verbatim}
979
 
980
 
   pg Si Kerker generation
981
 
        ker     2.00
982
 
   Si   ca
983
 
         0
984
 
    3    2
985
 
    3    0      2.00
986
 
    3    1      2.00
987
 
      1.80      1.80      0.00       0.0       0.0       0.0
988
 
 
989
 
#23456789012345678901234567890123456789012345678901234567890   Ruler
990
 
\end{verbatim}
991
 
 
992
 
 
993
 
This completes the discussion of the more common features of the input
994
 
file. See the Appendix~\ref{sec:directives} for more advanced options.
995
 
 
996
 
\section{APPENDIX: INPUT FILE DIRECTIVES}
997
 
\label{sec:directives}
998
 
 
999
 
The fixed format can be a source of desperation for the beginner, and
1000
 
its rigidity means that it is not easy to add new items to the
1001
 
input. For this purpose, the program takes another route: several
1002
 
variables can be entered in a specially flexible format by means of
1003
 
{\sl directives} at the top of the file. For example
1004
 
 
1005
 
\begin{verbatim}
1006
 
%define NEW_CC
1007
 
.... rest of the input file
1008
 
\end{verbatim}
1009
 
 
1010
 
would signal that we want to use a new core-correction scheme.
1011
 
 
1012
 
There are two kinds of directives, with syntax:
1013
 
\begin{verbatim}
1014
 
%VARIABLE=value
1015
 
%define NAME
1016
 
\end{verbatim}
1017
 
 
1018
 
In the first case we assign the value {\tt value} to the variable {\tt
1019
 
 VARIABLE}. The program can look at the value via a special
1020
 
 subroutine call.
1021
 
 
1022
 
The second form is a bit more abstract, but can be understood as
1023
 
assigning a special ``existence'' value of {\tt 1} to the variable
1024
 
{\tt NAME}.  Again, the program can check for the existence of the
1025
 
variable via a special subroutine call.
1026
 
 
1027
 
Currently, the program understands the following {\tt NAME}s:
1028
 
 
1029
 
\begin{itemize}
1030
 
\item {\tt COMPAT\_UCB:}  Revert to the standard circa 1990 UCB values. Note   
1031
 
                   that these correspond to the first released version 
1032
 
                   of Jose Luis Martins code, not to the old Froyen        
1033
 
                   version.
1034
 
     (The defaults are: use a denser grid up to larger radii.
1035
 
              Use a larger value for the pseudopotential
1036
 
cutoff point.  Use the Soler-Balbas XC package.)  
1037
 
                                                                          
1038
 
\item  {\tt NEW\_CC:} New core-correction scheme
1039
 
\item {\tt OLD\_CC:}  Old core-correction scheme  (see Sect.~\ref{sec:cc})
1040
 
 
1041
 
\item {\tt USE\_OLD\_EXCORR:} Use the old exchange-correlation package.
1042
 
 
1043
 
\item {\tt NO\_PS\_CUTOFFS:} Avoid cutting off the tails of the
1044
 
pseudopotentials. Currently, a simple exponential tapering function is
1045
 
used, which introduces a discontinuity in the first derivative of the
1046
 
ionic pseudopotential.
1047
 
 
1048
 
\item {\tt FREE\_FORMAT\_RC\_INPUT:} Use free-format for the input of
1049
 
the cutoff radii and the specification of the core-correction
1050
 
parameters. This is useful for externally-driven runs of ATOM. In this
1051
 
case the user should make sure that all six values (four rc's plus
1052
 
the two cc parameters) are present in the input line.
1053
 
 
1054
 
\end{itemize}
1055
 
 
1056
 
 
1057
 
%\addcontentsline{toc}{section}{Index}
1058
 
%\printindex
1059
 
 
1060
 
\end{document}
1061
 
 
1062
 
 
1063
 
 
1064
 
 
1065
 
 
1066