Convergence

# converged=true iterations=10
# energy_total=-67.6301 band=-1.8317 hartree=4.2542 xc=-24.6079 ion_ion=-67.1834 psp_core=4.4250

反復ごとのデータはscf.logに保存されない。

3. run_info.txt — 計算設定

以下のフィールドが含まれる:

• ecut_ry, scf_solver, scf_xc, scf_smearing, scf_smear_ry
• band_nbands, atoms, cell_angstrom
• scf_iterative_* (LOBPCG設定)

注意: mixing_beta, diemac, pulay_history, kmesh は run_info.txt に含まれない。これらの確認には元のTOMLファイルを読む必要がある（title フィールドからTOMLを推定）。

4. コマンド出力 (stderr) — 反復データ

直前の /run 出力に反復データがある:

scf iter=0 diff=1.234567 vresid=0.543210 band=-3.541200 nonlocal=1.234500

手順

1. データの特定

引数で out_dir パスが指定されていればそこを使う。なければ:

1. out/*/status.txt をGlobで探す（最新のもの）
2. benchmarks/*/out_*/status.txt をチェック
3. 見つからなければユーザーに確認

2. 情報収集

1. status.txt を読む → 収束フラグ、イテレーション数、最終残差
2. scf.log を読む → エネルギー分解
3. run_info.txt を読む → ecut, solver 等
4. mixing_beta/diemac/kmesh が必要な場合 → 元のTOMLファイルを探して読む

3. 診断

診断パターン

正常収束

• 10-20回で収束、scf_potential_residual_rms < 1e-6
• → 問題なし。イテレーション数とエネルギーを報告
• diemac 未設定なら追加で高速化できる可能性を示唆

収束失敗 (scf_converged = false)

iterations が max_iter に達した場合。残差の大きさで切り分け:

• 残差 > 1e-2: mixing不安定 → mixing_beta を下げる (0.7 → 0.3)
• 残差 1e-2〜1e-4: プレコンディショニング不足（下記「停滞」参照）
• 残差 < 1e-4: max_iter を増やすだけで解決の可能性

停滞 (残差が横ばい)

• 半導体/絶縁体: diemac を設定（Si=12, GaAs=13, diamond=5.7, GaN=9.8）。デフォルトは1.0（=無効）
• 金属: diemac = 1e6, smearing = "gaussian", smearing_width = 0.01
• dielng = 1.0 (Bohr) も調整可能

遅い収束 (30回以上)

• pulay_history = 8（デフォルト7）
• pulay_start = 4（デフォルト4、最初の数回は線形mixing）
• lobpcg_tol = 1e-4（1e-6 は厳しすぎてSCF不安定化）

デフォルト値参考

レポートテンプレート

## SCF収束診断: <title>

- 収束: Yes/No
- イテレーション: N回 / max_iter
- 最終残差 (vresid): X
- 収束判定: <density|potential>
- 全エネルギー: X Ry (X eV)
- 設定: ecut=X Ry, solver=X, mixing_beta=X, diemac=X

### エネルギー分解
| 項目 | 値 (Ry) |
|------|---------|
| band | X |
| hartree | X |
| xc | X |
| ion_ion | X |
| psp_core | X |
| double_counting | X |
| local_pseudo | X |
| nonlocal_pseudo | X |
| paw_onsite | X |

### 診断
<パターンに基づく診断>

### 推奨設定変更
<具体的なTOML設定変更>

$ARGUMENTS