# [Pw_forum] stress and mimimun of total energy

hanghui chen chenhanghuipwscf at gmail.com
Sat Mar 28 23:34:46 CET 2009

```Dear PWSCF users,
I found a very confusing thing when I use the Berry phase method to
calculate the polarization.
Let us take LaAlO3 as an example. LaAlO3 bulk is cubic. However if I fix
the lattice constant in the xy-plane but turn on an electric field along the
z-direction (using the Berry phase method), you will find: for different c
(the latttice constant along the z direction), the stress along the z
direction ( i.e. sigma(3,3) ) is different. I tried a few different c values
and for each c value, I relaxed all the atoms in the unit cell and checked
the stress (sigma(3,3)). I found within some region, the sigma(3,3) changes
the sign. However, within the same region, the total energy of the unit cell
is monotonically decreasing. I expect the total energy will behave like a
parabolic around the "correct" c value. Does that make sense when we turn on
an electric field?
The input file of one typical calculation is attached below.
Thank you very much.

Hanghui Chen
Department of Physics,
Yale University

&CONTROL
calculation='relax'
wf_collect=.true.
pseudo_dir = './psp'
outdir='/home1/hc336/scratch'
wfcdir='/home1/hc336/scratch'
prefix='sLAO-e160-relax-0'
tprnfor = .true.
tstress = .true.
disk_io='low'
verbosity='default'
dt=80.D0
forc_conv_thr=5.0D-4
lelfield=.true.
gdir=3
nppstr=12
nberrycyc=1
/
&SYSTEM
ibrav=  6
celldm(1) = 7.27
celldm(3) = 0.94428125
nat=  5
ntyp= 3
ecutwfc = 30.0
ecutrho = 180.0
occupations='fixed'
nosym=.true.
/
&ELECTRONS
diagonalization='david'
mixing_beta = 0.7D0
diago_david_ndim = 4
startingwfc='random'
startingpot='atomic'
efield=0.0016
conv_thr = 1.0d-9
/
&IONS
ion_dynamics = 'bfgs'
phase_space = 'full'
pot_extrapolation = 'second_order'
wfc_extrapolation = 'second_order'
/
&CELL
cell_dynamics = 'damp-w'
/
ATOMIC_SPECIES
La  138.91 057-La-ca-nsp-hanghui.uspp.format.UPF
Al  26.98  013-Al-ca--hanghui.uspp.format.UPF
O   16.00  008-O-ca--vgrp.uspp.format.UPF
ATOMIC_POSITIONS crystal
La 0.00 0.00 0.00
Al 0.50 0.50 0.50
O  0.50 0.50 0.00
O  0.00 0.50 0.50
O  0.50 0.00 0.50
K_POINTS crystal
192
0 0 0 1
0 0 0.0833333333333333 1
0 0 0.166666666666667 1
0 0 0.25 1
0 0 0.333333333333333 1
0 0 0.416666666666667 1
0 0 0.5 1
0 0 0.583333333333333 1
0 0 0.666666666666667 1
0 0 0.75 1
0 0 0.833333333333333 1
0 0 0.916666666666667 1
0 0.25 0 1
0 0.25 0.0833333333333333 1
0 0.25 0.166666666666667 1
0 0.25 0.25 1
0 0.25 0.333333333333333 1
0 0.25 0.416666666666667 1
0 0.25 0.5 1
0 0.25 0.583333333333333 1
0 0.25 0.666666666666667 1
0 0.25 0.75 1
0 0.25 0.833333333333333 1
0 0.25 0.916666666666667 1
0 0.5 0 1
0 0.5 0.0833333333333333 1
0 0.5 0.166666666666667 1
0 0.5 0.25 1
0 0.5 0.333333333333333 1
0 0.5 0.416666666666667 1
0 0.5 0.5 1
0 0.5 0.583333333333333 1
0 0.5 0.666666666666667 1
0 0.5 0.75 1
0 0.5 0.833333333333333 1
0 0.5 0.916666666666667 1
0 0.75 0 1
0 0.75 0.0833333333333333 1
0 0.75 0.166666666666667 1
0 0.75 0.25 1
0 0.75 0.333333333333333 1
0 0.75 0.416666666666667 1
0 0.75 0.5 1
0 0.75 0.583333333333333 1
0 0.75 0.666666666666667 1
0 0.75 0.75 1
0 0.75 0.833333333333333 1
0 0.75 0.916666666666667 1
0.25 0 0 1
0.25 0 0.0833333333333333 1
0.25 0 0.166666666666667 1
0.25 0 0.25 1
0.25 0 0.333333333333333 1
0.25 0 0.416666666666667 1
0.25 0 0.5 1
0.25 0 0.583333333333333 1
0.25 0 0.666666666666667 1
0.25 0 0.75 1
0.25 0 0.833333333333333 1
0.25 0 0.916666666666667 1
0.25 0.25 0 1
0.25 0.25 0.0833333333333333 1
0.25 0.25 0.166666666666667 1
0.25 0.25 0.25 1
0.25 0.25 0.333333333333333 1
0.25 0.25 0.416666666666667 1
0.25 0.25 0.5 1
0.25 0.25 0.583333333333333 1
0.25 0.25 0.666666666666667 1
0.25 0.25 0.75 1
0.25 0.25 0.833333333333333 1
0.25 0.25 0.916666666666667 1
0.25 0.5 0 1
0.25 0.5 0.0833333333333333 1
0.25 0.5 0.166666666666667 1
0.25 0.5 0.25 1
0.25 0.5 0.333333333333333 1
0.25 0.5 0.416666666666667 1
0.25 0.5 0.5 1
0.25 0.5 0.583333333333333 1
0.25 0.5 0.666666666666667 1
0.25 0.5 0.75 1
0.25 0.5 0.833333333333333 1
0.25 0.5 0.916666666666667 1
0.25 0.75 0 1
0.25 0.75 0.0833333333333333 1
0.25 0.75 0.166666666666667 1
0.25 0.75 0.25 1
0.25 0.75 0.333333333333333 1
0.25 0.75 0.416666666666667 1
0.25 0.75 0.5 1
0.25 0.75 0.583333333333333 1
0.25 0.75 0.666666666666667 1
0.25 0.75 0.75 1
0.25 0.75 0.833333333333333 1
0.25 0.75 0.916666666666667 1
0.5 0 0 1
0.5 0 0.0833333333333333 1
0.5 0 0.166666666666667 1
0.5 0 0.25 1
0.5 0 0.333333333333333 1
0.5 0 0.416666666666667 1
0.5 0 0.5 1
0.5 0 0.583333333333333 1
0.5 0 0.666666666666667 1
0.5 0 0.75 1
0.5 0 0.833333333333333 1
0.5 0 0.916666666666667 1
0.5 0.25 0 1
0.5 0.25 0.0833333333333333 1
0.5 0.25 0.166666666666667 1
0.5 0.25 0.25 1
0.5 0.25 0.333333333333333 1
0.5 0.25 0.416666666666667 1
0.5 0.25 0.5 1
0.5 0.25 0.583333333333333 1
0.5 0.25 0.666666666666667 1
0.5 0.25 0.75 1
0.5 0.25 0.833333333333333 1
0.5 0.25 0.916666666666667 1
0.5 0.5 0 1
0.5 0.5 0.0833333333333333 1
0.5 0.5 0.166666666666667 1
0.5 0.5 0.25 1
0.5 0.5 0.333333333333333 1
0.5 0.5 0.416666666666667 1
0.5 0.5 0.5 1
0.5 0.5 0.583333333333333 1
0.5 0.5 0.666666666666667 1
0.5 0.5 0.75 1
0.5 0.5 0.833333333333333 1
0.5 0.5 0.916666666666667 1
0.5 0.75 0 1
0.5 0.75 0.0833333333333333 1
0.5 0.75 0.166666666666667 1
0.5 0.75 0.25 1
0.5 0.75 0.333333333333333 1
0.5 0.75 0.416666666666667 1
0.5 0.75 0.5 1
0.5 0.75 0.583333333333333 1
0.5 0.75 0.666666666666667 1
0.5 0.75 0.75 1
0.5 0.75 0.833333333333333 1
0.5 0.75 0.916666666666667 1
0.75 0 0 1
0.75 0 0.0833333333333333 1
0.75 0 0.166666666666667 1
0.75 0 0.25 1
0.75 0 0.333333333333333 1
0.75 0 0.416666666666667 1
0.75 0 0.5 1
0.75 0 0.583333333333333 1
0.75 0 0.666666666666667 1
0.75 0 0.75 1
0.75 0 0.833333333333333 1
0.75 0 0.916666666666667 1
0.75 0.25 0 1
0.75 0.25 0.0833333333333333 1
0.75 0.25 0.166666666666667 1
0.75 0.25 0.25 1
0.75 0.25 0.333333333333333 1
0.75 0.25 0.416666666666667 1
0.75 0.25 0.5 1
0.75 0.25 0.583333333333333 1
0.75 0.25 0.666666666666667 1
0.75 0.25 0.75 1
0.75 0.25 0.833333333333333 1
0.75 0.25 0.916666666666667 1
0.75 0.5 0 1
0.75 0.5 0.0833333333333333 1
0.75 0.5 0.166666666666667 1
0.75 0.5 0.25 1
0.75 0.5 0.333333333333333 1
0.75 0.5 0.416666666666667 1
0.75 0.5 0.5 1
0.75 0.5 0.583333333333333 1
0.75 0.5 0.666666666666667 1
0.75 0.5 0.75 1
0.75 0.5 0.833333333333333 1
0.75 0.5 0.916666666666667 1
0.75 0.75 0 1
0.75 0.75 0.0833333333333333 1
0.75 0.75 0.166666666666667 1
0.75 0.75 0.25 1
0.75 0.75 0.333333333333333 1
0.75 0.75 0.416666666666667 1
0.75 0.75 0.5 1
0.75 0.75 0.583333333333333 1
0.75 0.75 0.666666666666667 1
0.75 0.75 0.75 1
0.75 0.75 0.833333333333333 1
0.75 0.75 0.916666666666667 1
-------------- next part --------------
An HTML attachment was scrubbed...
URL: <http://lists.quantum-espresso.org/pipermail/users/attachments/20090328/931ca72e/attachment.html>
```