最適化PAO関数はデータベースVer. 2019として、OpenMXのwebサイト(http://www.openmx-square.org/)で一般公開されています。 公開されている基底関数は軌道最適化法により生成され [41]、また一連のベンチマーク計算により十分にテストされていることから、 一般ユーザーの最初の選択肢として、このデータベースの使用を推奨します。 データベースVer. 2019内のほとんどの元素に対して、化学環境のトレーニングセットとして3種の系が選択され、 選択された系に対して軌道最適化法によりPAO関数が変分原理に基づき最適化されています [41]。 これらの最適化基底関数のセットは部分空間回転とグラム・シュミット直交化法の組み合わせ手法を用いて統合されており、 一つのPAOファイルに保存されています。 最適化PAO関数はいくつかの異なる化学環境セットに対して最適化されているため、最適PAO関数の可搬性は高いと考えられます。 実際、データベースのウェブサイト上にある一連のベンチマーク計算では、対応する全電子計算の結果とよく一致しています。 これらベンチマーク計算を参考に、各元素に対しての適切な基底関数の選択(カットオフ半径と基底関数の数)が可能でしょう。 ベンチマーク計算に使われた入力ファイルもウェブサイトから入手することができますので、それらはOpenMXの計算に慣れるために 有用だと思われます。
データベースVer. 2019の精度はデルタ因子により検証されています [40]。 71元素の平均デルタ因子は1.774 meV/atom、標準偏差は1.702 meV/atomとなっており、 これはデータベースVer. 2019の高い精度を示しています。 従って一般のユーザーはこれらの最適化された基底関数を使用することが推奨されます。 デルタ因子の計算に関しては、「"格子定数 vs.エネルギー"」の章も参照して下さい。
利用者の利便性のため、表1と2に 基底関数の適切な選択方法が提供されています。 この表には各擬ポテンシャルについて、三つの選択肢 Quick、StandardとPreciseが用意されています。 Quickは高速な計算ですが妥当な精度の計算が可能です。 Standardはほとんどの利用者に適切な選択肢となり、精度と効率がバランスします。 Preciseはほとんどの場合で収束する結果に到達します。 この表は基底関数の選択の指標を与えますが、当然ながら、基底関数は目的に応じて適切に選択されるべきです。
VPS | Valence electrons | Quick | Standard | Precise |
E | 0.0 | Kr10.0-s1p1 | Kr10.0-s2p1d1 | Kr10.0-s2p2d1f1 |
H_PBE19 | 1.0 | H5.0-s2 | H6.0-s2p1 | H7.0-s2p2d1 |
He_PBE19 | 2.0 | He8.0-s1p1 | He8.0-s2p1 | He10.0-s2p2d1 |
Li_PBE19 | 3.0 | Li8.0-s3p1 | Li8.0-s3p2 | Li8.0-s3p2d1 |
Be_PBE19 | 2.0 | Be7.0-s2p1 | Be7.0-s2p2 | Be7.0-s3p2d1 |
B_PBE19 | 3.0 | B7.0-s2p2 | B7.0-s2p2d1 | B7.0-s3p2d2 |
C_PBE19 | 4.0 | C6.0-s2p2 | C6.0-s2p2d1 | C6.0-s3p2d2 |
N_PBE19 | 5.0 | N6.0-s2p2 | N6.0-s2p2d1 | N6.0-s3p2d2 |
O_PBE19 | 6.0 | O6.0-s2p2 | O6.0-s2p2d1 | O6.0-s3p2d2 |
F_PBE19 | 7.0 | F6.0-s2p2 | F6.0-s2p2d1 | F6.0-s3p3d2f1 |
Ne_PBE19 | 8.0 | Ne9.0-s2p2 | Ne9.0-s2p2d1 | Ne9.0-s3p2d2 |
Na_PBE19 | 9.0 | Na9.0-s3p2 | Na9.0-s3p2d1 | Na9.0-s3p2d2 |
Mg_PBE19 | 8.0 | Mg9.0-s2p2 | Mg9.0-s3p2d1 | Mg9.0-s3p2d2 |
Al_PBE19 | 3.0 | Al7.0-s2p1d1 | Al7.0-s2p2d1 | Al7.0-s3p2d2 |
Si_PBE19 | 4.0 | Si7.0-s2p1d1 | Si7.0-s2p2d1 | Si7.0-s3p3d2 |
P_PBE19 | 5.0 | P7.0-s2p2d1 | P7.0-s2p2d1f1 | P7.0-s3p2d2f1 |
S_PBE19 | 6.0 | S7.0-s2p2d1 | S7.0-s2p2d1f1 | S7.0-s3p2d2f1 |
Cl_PBE19 | 7.0 | Cl7.0-s2p2d1 | Cl7.0-s2p2d1f1 | Cl7.0-s3p2d2f1 |
Ar_PBE19 | 8.0 | Ar9.0-s2p2d1 | Ar9.0-s2p2d1f1 | Ar9.0-s3p2d2f1 |
K_PBE19 | 9.0 | K10.0-s3p2 | K10.0-s3p2d1 | K10.0-s3p2d2 |
Ca_PBE19 | 10.0 | Ca9.0-s3p2 | Ca9.0-s3p2d1 | Ca9.0-s3p2d2 |
Sc_PBE19 | 11.0 | Sc9.0-s2p2d1 | Sc9.0-s3p2d1 | Sc9.0-s3p2d2 |
Ti_PBE19 | 12.0 | Ti7.0-s2p2d1 | Ti7.0-s3p2d1 | Ti7.0-s3p2d2f1 |
V_PBE19 | 13.0 | V6.0-s2p2d1 | V6.0-s3p2d1 | V6.0-s3p2d2f1 |
Cr_PBE19 | 14.0 | Cr6.0-s2p2d1 | Cr6.0-s3p2d1 | Cr6.0-s3p2d2f1 |
Mn_PBE19 | 15.0 | Mn6.0-s2p2d1 | Mn6.0-s3p2d1 | Mn6.0-s3p2d2f1 |
Fe_PBE19H | 16.0 | Fe5.5H-s2p2d1 | Fe5.5H-s3p2d1 | Fe5.5H-s3p2d2f1 |
Fe_PBE19S | 14.0 | Fe6.0S-s2p2d1 | Fe6.0S-s3p2d1 | Fe6.0S-s3p2d2f1 |
Co_PBE19H | 17.0 | Co6.0H-s2p2d1 | Co6.0H-s3p2d1 | Co6.0H-s3p2d2f1 |
Co_PBE19S | 15.0 | Co6.0S-s2p2d1 | Co6.0S-s3p2d1 | Co6.0S-s3p2d2f1 |
Ni_PBE19H | 18.0 | Ni6.0H-s2p2d1 | Ni6.0H-s3p2d1 | Ni6.0H-s3p2d2f1 |
Ni_PBE19S | 16.0 | Ni6.0S-s2p2d1 | Ni6.0S-s3p2d1 | Ni6.0S-s3p2d2f1 |
Cu_PBE19H | 19.0 | Cu6.0H-s2p2d1 | Cu6.0H-s3p2d1 | Cu6.0H-s3p2d2f1 |
Cu_PBE19S | 11.0 | Cu6.0S-s2p1d1 | Cu6.0S-s3p2d1 | Cu6.0S-s3p2d2f1 |
Zn_PBE19H | 20.0 | Zn6.0H-s2p2d1 | Zn6.0H-s3p2d1 | Zn6.0H-s3p2d2f1 |
Zn_PBE19S | 12.0 | Zn6.0S-s2p1d1 | Zn6.0S-s3p2d1 | Zn6.0S-s3p2d2f1 |
Ga_PBE19 | 13.0 | Ga7.0-s2p2d1 | Ga7.0-s3p2d2 | Ga7.0-s3p2d2f1 |
Ge_PBE19 | 4.0 | Ge7.0-s2p1d1 | Ge7.0-s3p2d2 | Ge7.0-s3p2d2f1 |
As_PBE19 | 15.0 | As7.0-s3p2d1 | As7.0-s3p2d2 | As7.0-s3p2d2f1 |
Se_PBE19 | 6.0 | Se7.0-s3p2d1 | Se7.0-s3p2d2 | Se7.0-s3p2d2f1 |
Br_PBE19 | 7.0 | Br7.0-s3p2d1 | Br7.0-s3p2d2 | Br7.0-s3p2d2f1 |
Kr_PBE19 | 8.0 | Kr10.0-s2p2d1 | Kr10.0-s3p2d2 | Kr10.0-s3p2d2f1 |
VPS | Valence electrons | Quick | Standard | Precise |
Rb_PBE19 | 9.0 | Rb11.0-s2p2d1 | Rb11.0-s3p2d2 | Rb11.0-s3p2d2f1 |
Sr_PBE19 | 10.0 | Sr10.0-s2p2d1 | Sr10.0-s3p2d2 | Sr10.0-s3p3d2f1 |
Y_PBE19 | 11.0 | Y10.0-s3p2d1 | Y10.0-s3p2d2 | Y10.0-s3p3d2f1 |
Zr_PBE19 | 12.0 | Zr7.0-s3p2d1 | Zr7.0-s3p2d2 | Zr7.0-s3p2d2f1 |
Nb_PBE19 | 13.0 | Nb7.0-s3p2d1 | Nb7.0-s3p2d2 | Nb7.0-s3p2d2f1 |
Mo_PBE19 | 14.0 | Mo7.0-s3p2d1 | Mo7.0-s3p2d2 | Mo7.0-s3p2d2f1 |
Tc_PBE19 | 15.0 | Tc7.0-s3p2d1 | Tc7.0-s3p2d2 | Tc7.0-s3p2d2f1 |
Ru_PBE19 | 14.0 | Ru7.0-s3p2d1 | Ru7.0-s3p2d2 | Ru7.0-s3p2d2f1 |
Rh_PBE19 | 15.0 | Rh7.0-s3p2d1 | Rh7.0-s3p2d2 | Rh7.0-s3p2d2f1 |
Pd_PBE19 | 16.0 | Pd7.0-s3p2d1 | Pd7.0-s3p2d2 | Pd7.0-s3p2d2f1 |
Ag_PBE19 | 17.0 | Ag7.0-s3p2d1 | Ag7.0-s3p2d2 | Ag7.0-s3p2d2f1 |
Cd_PBE19 | 12.0 | Cd7.0-s3p2d1 | Cd7.0-s3p2d2 | Cd7.0-s3p2d2f1 |
In_PBE19 | 13.0 | In7.0-s3p2d1 | In7.0-s3p2d2 | In7.0-s3p2d2f1 |
Sn_PBE19 | 14.0 | Sn7.0-s3p2d1 | Sn7.0-s3p2d2 | Sn7.0-s3p2d2f1 |
Sb_PBE19 | 15.0 | Sb7.0-s3p2d1 | Sb7.0-s3p2d2 | Sb7.0-s3p2d2f1 |
Te_PBE19 | 16.0 | Te7.0-s3p2d2 | Te7.0-s3p2d2f1 | Te7.0-s3p3d2f1 |
I_PBE19 | 7.0 | I7.0-s3p2d2 | I7.0-s3p2d2f1 | I7.0-s3p3d2f1 |
Xe_PBE19 | 8.0 | Xe11.0-s3p2d1 | Xe11.0-s3p2d2 | Xe11.0-s3p2d2f1 |
Cs_PBE19 | 9.0 | Cs12.0-s3p2d1 | Cs12.0-s3p2d2 | Cs12.0-s3p2d2f1 |
Ba_PBE19 | 10.0 | Ba10.0-s3p2d1 | Ba10.0-s3p2d2 | Ba10.0-s3p2d2f1 |
La_PBE19 | 11.0 | La8.0-s3p2d1f1 | La8.0-s3p2d2f1 | La8.0-s3p3d2f1 |
Ce_PBE19 | 12.0 | Ce8.0-s3p2d1f1 | Ce8.0-s3p2d2f1 | Ce8.0-s3p3d2f1 |
Pr_PBE19 | 13.0 | Pr8.0-s3p2d1f1 | Pr8.0-s3p2d2f1 | Pr8.0-s3p3d2f1 |
Nd_PBE19 | 14.0 | Nd8.0-s3p2d1f1 | Nd8.0-s3p2d2f1 | Nd8.0-s3p3d2f1 |
Pm_PBE19 | 15.0 | Pm8.0-s3p2d1f1 | Pm8.0-s3p2d2f1 | Pm8.0-s3p3d2f1 |
Sm_PBE19 | 16.0 | Sm8.0-s3p2d1f1 | Sm8.0-s3p2d2f1 | Sm8.0-s3p3d2f1 |
Dy_PBE19 | 20.0 | Dy8.0-s3p2d1f1 | Dy8.0-s3p2d2f1 | Dy8.0-s3p3d2f1 |
Ho_PBE19 | 21.0 | Ho8.0-s3p2d1f1 | Ho8.0-s3p2d2f1 | Ho8.0-s3p3d2f1 |
Lu_PBE19 | 11.0 | Lu8.0-s3p2d2 | Lu8.0-s3p2d2f1 | Lu8.0-s3p3d2f1 |
Hf_PBE19 | 12.0 | Hf9.0-s3p2d2 | Hf9.0-s3p2d2f1 | Hf9.0-s3p3d2f1 |
Ta_PBE19 | 13.0 | Ta7.0-s3p2d2 | Ta7.0-s3p2d2f1 | Ta7.0-s3p3d2f1 |
W_PBE19 | 12.0 | W7.0-s3p2d2 | W7.0-s3p2d2f1 | W7.0-s3p3d2f1 |
Re_PBE19 | 15.0 | Re7.0-s3p2d2 | Re7.0-s3p2d2f1 | Re7.0-s3p3d2f1 |
Os_PBE19 | 14.0 | Os7.0-s3p2d2 | Os7.0-s3p2d2f1 | Os7.0-s3p3d2f1 |
Ir_PBE19 | 15.0 | Ir7.0-s3p2d2 | Ir7.0-s3p2d2f1 | Ir7.0-s3p3d2f1 |
Pt_PBE19 | 16.0 | Pt7.0-s3p2d2 | Pt7.0-s3p2d2f1 | Pt7.0-s3p3d2f1 |
Au_PBE19 | 17.0 | Au7.0-s3p2d2 | Au7.0-s3p2d2f1 | Au7.0-s3p3d2f1 |
Hg_PBE19 | 18.0 | Hg8.0-s3p2d2 | Hg8.0-s3p2d2f1 | Hg8.0-s3p3d2f1 |
Tl_PBE19 | 19.0 | Tl8.0-s3p2d2 | Tl8.0-s3p2d2f1 | Tl8.0-s3p3d2f1 |
Pb_PBE19 | 14.0 | Pb8.0-s3p2d2 | Pb8.0-s3p2d2f1 | Pb8.0-s3p3d2f1 |
Bi_PBE19 | 15.0 | Bi8.0-s3p2d2 | Bi8.0-s3p2d2f1 | Bi8.0-s3p3d2f1 |