本書で使う記号と用語をまとめる。値は著者の実 Co 計算（book-config/notation.md）に照合した確定値である。
記号
| \(a\) |
hcp 格子定数（六方底面の辺長） |
Co 実験値 2.507 Å |
| \(c\) |
hcp の c 軸長 |
\(c = (c/a)\,a\) |
| \(c/a\) |
軸比 |
Co 実験 1.6228、理想 1.633 |
| \(E_\text{tot}\) |
全エネルギー（比較でだけ意味をもつ） |
FM ≈ −753.45 Ry/cell |
| \(\Delta E_{\text{FM-NM}}\) |
強磁性解と非磁性解の全エネルギー差 |
≈ −0.25 eV/atom（FM 安定） |
| \(M\) |
スピン磁気モーメント（単位胞内のスピン分極） |
≈ 1.6–1.66 \(\mu_\text{B}/\text{atom}\) |
| \(E_\text{F}\) |
フェルミエネルギー |
≈ 18.2 eV |
| \(T_\text{c}\) |
キュリー点（本書では計算しない量） |
Co 実験 ≈ 1388 K |
| \(\mu_\text{B}\) |
ボーア磁子 |
9.274×10⁻²⁴ J/T |
QE キーワード
ibrav |
格子の型。hcp は ibrav=4（六方） |
celldm(1), celldm(3) |
格子定数 \(a\)（bohr）と軸比 \(c/a\) |
ecutwfc |
波動関数の平面波カットオフ（波の解像度） |
ecutrho |
電荷密度のカットオフ。Co PAW では ecutwfc の 8 倍に取った |
nspin |
スピンの自由度。1=非磁性、2=共線スピン分極 |
starting_magnetization |
初期磁化（初期条件であって答えではない） |
occupations, smearing, degauss |
金属のフェルミ面処理（スメアリングとその幅） |
K_POINTS |
ブリュアンゾーンの標本点（Monkhorst–Pack メッシュ） |
conv_thr |
SCF の収束条件 |
pw.x, dos.x |
QE の実行プログラム（SCF/NSCF、状態密度） |
用語
- 第一原理計算：原子核と電子と量子力学の基本法則だけから出発し、経験パラメータに頼らずに力・全エネルギー・電子状態を求める計算。
- DFT / PBE：密度汎関数理論と、その交換相関エネルギーの標準的な近似（GGA-PBE）。本書の計算はすべて PBE。
- SCF（自己無撞着場）：電子密度と、それが作る場とのつじつまを反復で合わせる手続き。
- hcp（六方最密充填）：コバルトの室温安定構造。2 原子からなる六方の単位胞。
- 強磁性（FM）/ 非磁性（NM）：スピンがそろって全体の磁化を生む状態（
nspin=2）と、スピンの偏りをもたない状態（nspin=1）。
- スピン磁気モーメント \(M\)：計算が返す、単位胞内のスピンの偏りの大きさ。実験で測る飽和磁化とは単位の翻訳を要する別の量。
- フェルミ面 / DOS（状態密度）：金属で電子が詰まった一番上の面と、各エネルギーにある状態の数。\(E_\text{F}\) 直下に有限の DOS があることが金属性の証拠。
- 擬ポテンシャル（PAW / USPP）：原子核近傍の急な変化を肩代わりして平面波の本数を抑える道具。PAW と超ソフト（USPP）で絶対エネルギーの基準は異なる。
- スカラー相対論 / SOC：相対論効果の扱い。本書の擬ポテンシャルはスカラー相対論（スピン軌道相互作用 SOC なし）で、軌道磁気モーメントや磁気異方性は出ない。