tttwsp

環境構築ガイド / Environment Setup Guide

TriTetra Water Splitting Project — シミュレーション環境のセットアップ手順

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動作環境 / Requirements

項目	内容
OS	Windows 10/11（WSL2経由）、Linux、macOS
Python	3.10以上
必須ツール	Quantum ESPRESSO 7.x、ASE 3.x
推奨メモリ	8GB以上

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Step 1：WSL2のインストール（Windowsのみ）

PowerShellを管理者として開いて実行：

wsl --install

再起動後、Ubuntuが自動起動します。

Ubuntuユーザーの設定

Enter new UNIX username: （小文字英字で入力、例: tttwsp）
New password: （入力中は画面に表示されない）
Retype new password: （同じパスワードをもう一度）

passwd: password updated successfully と表示されれば完了。

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Step 2：Ubuntuのパッケージ更新

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

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Step 3：Quantum ESPRESSOのインストール

sudo apt install -y quantum-espresso python3-full python3-venv

インストール確認：

pw.x --version

バージョン情報が表示されればOK。

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Step 4：Python仮想環境のセットアップ

# 作業ディレクトリの作成
mkdir -p ~/tttwsp/dft && cd ~/tttwsp/dft

# 仮想環境の作成と有効化
python3 -m venv venv
source venv/bin/activate

プロンプトが (venv) で始まれば有効化成功。

# ライブラリのインストール
pip install numpy matplotlib pandas ase

毎回Ubuntuを開いたときに必要な操作:

cd ~/tttwsp/dft && source venv/bin/activate

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Step 5：擬ポテンシャルのダウンロード

mkdir -p pseudo && cd pseudo

wget https://pseudopotentials.quantum-espresso.org/upf_files/Si.pbe-n-kjpaw_psl.1.0.0.UPF
wget https://pseudopotentials.quantum-espresso.org/upf_files/S.pbe-n-kjpaw_psl.1.0.0.UPF
wget https://pseudopotentials.quantum-espresso.org/upf_files/O.pbe-n-kjpaw_psl.1.0.0.UPF
wget https://pseudopotentials.quantum-espresso.org/upf_files/H.pbe-kjpaw_psl.1.0.0.UPF

cd ..

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Step 6：構造ファイルの生成

python3 build_structure.py

正常終了時の出力例：

Siスーパーセル: 54原子
Sドーパント配置: index=33, 位置=[9.504 6.789 9.504] Å
最終系: 57原子
  Si=53, S=1, O=1, H=2
✅ 出力完了:
  tritetra_system.xyz  — 可視化用
  tritetra_system.cif  — QE入力用

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Step 7：DFT計算の実行

mkdir -p out
pw.x < tritetra.in > tritetra.out

完了確認：

tail -5 tritetra.out

最終行に JOB DONE. が表示されれば成功。

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トラブルシューティング

externally-managed-environment エラー

→ 仮想環境を使用してください（Step 4参照）。pip install に --break-system-packages は使用しないこと。

ModuleNotFoundError: No module named 'numpy'

→ 仮想環境が有効化されていません。source venv/bin/activate を実行してください。

pw.x: command not found

→ sudo apt install -y quantum-espresso を再実行してください。

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最終更新: 2026-03-30

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