Rutgers Physics
GBRV

by Kevin F. Garrity, Joseph W. Bennett, Karin M. Rabe, and David Vanderbilt

Updated September 23, 2015

Version 1.5 now available. See below, here(pdf) and here(pdf).

Welcome to the GBRV pseudopotential site.  This site hosts the GBRV pseudopotential library, a highly accurate and computationally inexpensive open-source pseudopotential library which has been designed and optimized for use in high-throughput DFT calculations and released under the gnu public license.  We provide potential files for direct use with the Quantum Espresso, Abinit, and JDFTx plane-wave pseudopotential codes, as well as input files for the Vanderbilt Ultrasoft pseudopotential generator.  Please see our paper: K.F. Garrity, J.W. Bennett, K.M. Rabe and D. Vanderbilt, Comput. Mater. Sci. 81, 446 (2014) (link), for more information.

The GBRV pseudopotential library has been tested by comparing to all-electron LAPW+LO calculations performed with the WIEN2k code in a variety of chemical environments.  The GBRV potential library has been found to produce lattice constants, bulk moduli, and magnetic moments which are of comparable or higher overall accuracy than other comprehensive pseudopotential libraries across a wide variety of bonding environments, while maintaining a low computational cost.

Please consult our paper (local preprint) for full details on our design criteria and testing procedure, and extra notes on the Abinit potentials and testing data.

While these potentials have been designed for high-throughput calculations, they should be of general use.  Despite our relatively thorough testing, we cannot guarantee that these potentials will be appropriate for every application, but we provide testing data as well as the input files for use with the Vanderbilt Ultrasoft pseudopotential generator code, which can be used to modify the potentials to suit your needs.  Please let us know if you improve on any of the potentials.

Kevin F. Garrity
Research Associate
NIST

Formerly Postdoc at Rutgers University
kevin.garrity@nist.gov


Download Entire Library:
Generation files for PBE QE USPP
Generation files for PBE Abinit PAW
All PBE potentials in UPF format for QE
All PBE potentials in PAW format for Abinit
All LDA potentials in UPF format for QE
All LDA potentials in PAW format for Abinit
All PBESOL potentials in UPF format for QE
All LDA potentials in uspp format
All PBE potentials in uspp format
All PBE potentials in xml format
All LDA potentials in xml format

Notes:


Links to individual Potentials:
H
















He
Li
Be










B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg










Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
Cs
Ba
La
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn


Thanks for discussions: M. Torrent, I.E. Castelli, N. Marzari, G. Pizzi, N.A.W. Holzwarth, S. Cottenier, K. Lejaeghere, E. Bousquet, and others...


Perovskite lattice constant
      error
Figure 1: Lattice constant error for GBRV potentials in the perovskite structure, versus all-electron (AE) calculations.  Blue squares are USPP's tested with Quantum
Espresso, Red diamonds are PAW's tested with Abinit.  The green square and yellow diamond correspond to the Hf(4+) alternate potential for oxides.



Element
Generation
Files
PBE QE UPF
PBE Abinit PAW
LDA* QE UPF
LDA* Abinit PAW
PBESOL* QE UPF
PBE uspp JDFTx
LDA* uspp JDFTx PBE Abinit XML LDA Abinit XML
01 - H - Hydrogen
001-H
h_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
h_pbe_v1_abinit.paw
h_lda_v1.4.uspp.F.UPF h_lda_v1_abinit.paw h_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF h_pbe_v1.4.uspp
h_lda_v1.4.uspp h_pbe_v1_abinit.paw.xml
h_lda_v1_abinit.paw.xml
02 - He - Helium
002-He









03 - Li - Lithium
003-Li
li_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
li_pbe_v1_abinit.paw
li_lda_v1.4.uspp.F.UPF li_lda_v1_abinit.paw li_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF li_pbe_v1.4.uspp
li_lda_v1.4.uspp li_pbe_v1_abinit.paw.xml
li_lda_v1_abinit.paw.xml
04 - Be - Beryllium
004-Be
be_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
be_pbe_v1_abinit.paw
be_lda_v1.4.uspp.F.UPF be_lda_v1_abinit.paw be_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF be_pbe_v1.4.uspp
be_lda_v1.4.uspp be_pbe_v1_abinit.paw.xml
be_lda_v1_abinit.paw.xml
05 - B - Boron
005-B
b_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
b_pbe_v1.01_abinit.paw
b_lda_v1.4.uspp.F.UPF b_lda_v1.01_abinit.paw b_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF b_pbe_v1.4.uspp
b_lda_v1.4.uspp b_pbe_v1.01_abinit.paw.xml
b_lda_v1.01_abinit.paw.xml
06 - C - Carbon
006-C
c_pbe_v1.2.uspp.F.UPF
c_pbe_v1.2_abinit.paw
c_lda_v1.2.uspp.F.UPF c_lda_v1.2_abinit.paw c_pbesol_v1.2.uspp.F.UPF c_pbe_v1.2.uspp
c_lda_v1.2.uspp c_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
c_lda_v1.2_abinit.paw.xml
07 - N - Nitrogen
007-N
n_pbe_v1.2.uspp.F.UPF
n_pbe_v1.2_abinit.paw
n_lda_v1.2.uspp.F.UPF n_lda_v1.2_abinit.paw n_pbesol_v1.2.uspp.F.UPF n_pbe_v1.2.uspp
n_lda_v1.2.uspp n_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
n_lda_v1.2_abinit.paw.xml
08 - O - Oxygen
008-O
o_pbe_v1.2.uspp.F.UPF
o_pbe_v1.2_abinit.paw
o_lda_v1.2.uspp.F.UPF o_lda_v1.2_abinit.paw o_pbesol_v1.2.uspp.F.UPF o_pbe_v1.2.uspp
o_lda_v1.2.uspp o_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
o_lda_v1.2_abinit.paw.xml
09 - F - Fluorine
009-F
f_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
f_pbe_v1_abinit.paw
f_lda_v1.4.uspp.F.UPF f_lda_v1_abinit.paw f_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF f_pbe_v1.4.uspp
f_lda_v1.4.uspp f_pbe_v1_abinit.paw.xml
f_lda_v1_abinit.paw.xml
10 - Ne - Neon
010-Ne









11 - Na - Sodium
011-Na
na_pbe_v1.5.uspp.F.UPF
na_pbe_v1_abinit.paw
na_lda_v1.5.uspp.F.UPF na_lda_v1_abinit.paw na_pbesol_v1.5.uspp.F.UPF na_pbe_v1.5.uspp
na_lda_v1.5.uspp na_pbe_v1_abinit.paw.xml
na_lda_v1_abinit.paw.xml
12 - Mg - Magnesium
012-Mg
mg_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
mg_pbe_v1_abinit.paw
mg_lda_v1.4.uspp.F.UPF mg_lda_v1_abinit.paw mg_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF mg_pbe_v1.4.uspp
mg_lda_v1.4.uspp mg_pbe_v1_abinit.paw.xml
mg_lda_v1_abinit.paw.xml
13 - Al - Aluminum
013-Al
al_pbe_v1.uspp.F.UPF
al_pbe_v1_abinit.paw
al_lda_v1.uspp.F.UPF al_lda_v1_abinit.paw al_pbesol_v1.uspp.F.UPF al_pbe_v1.uspp
al_lda_v1.uspp al_pbe_v1_abinit.paw.xml
al_lda_v1_abinit.paw.xml
14 - Si - Silicon
014-Si
si_pbe_v1.uspp.F.UPF
si_pbe_v1_abinit.paw
si_lda_v1.uspp.F.UPF si_lda_v1_abinit.paw si_pbesol_v1.uspp.F.UPF si_pbe_v1.uspp
si_lda_v1.uspp si_pbe_v1_abinit.paw.xml
si_lda_v1_abinit.paw.xml
15 - P - Phosphorus
015-P
p_pbe_v1.5.uspp.F.UPF
p_pbe_v1.5_abinit.paw
p_lda_v1.5.uspp.F.UPF p_lda_v1.5_abinit.paw p_pbesol_v1.5.uspp.F.UPF p_pbe_v1.5.uspp
p_lda_v1.5.uspp p_pbe_v1.5_abinit.paw.xml
p_lda_v1.5_abinit.paw.xml
16 - S - Sulfur
016-S
s_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
s_pbe_v1.2_abinit.paw
s_lda_v1.4.uspp.F.UPF s_lda_v1.2_abinit.paw s_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF s_pbe_v1.4.uspp
s_lda_v1.4.uspp s_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
s_lda_v1.2_abinit.paw.xml
17 - Cl - Chlorine
017-Cl
cl_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
cl_pbe_v1.2_abinit.paw
cl_lda_v1.4.uspp.F.UPF cl_lda_v1.2_abinit.paw cl_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF cl_pbe_v1.4.uspp
cl_lda_v1.4.uspp cl_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
cl_lda_v1.2_abinit.paw.xml
18 - Ar - Argon
018-Ar









19 - K - Potassium
019-K
k_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
k_pbe_v1_abinit.paw
k_lda_v1.4.uspp.F.UPF k_lda_v1_abinit.paw k_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF k_pbe_v1.4.uspp
k_lda_v1.4.uspp k_pbe_v1_abinit.paw.xml
k_lda_v1_abinit.paw.xml
20 - Ca - Calcium
020-Ca
ca_pbe_v1.uspp.F.UPF
ca_pbe_v1_abinit.paw
ca_lda_v1.uspp.F.UPF ca_lda_v1_abinit.paw ca_pbesol_v1.uspp.F.UPF ca_pbe_v1.uspp
ca_lda_v1.uspp ca_pbe_v1_abinit.paw.xml
ca_lda_v1_abinit.paw.xml
21 - Sc - Scandium
021-Sc
sc_pbe_v1.uspp.F.UPF
sc_pbe_v1_abinit.paw
sc_lda_v1.uspp.F.UPF sc_lda_v1_abinit.paw sc_pbesol_v1.uspp.F.UPF sc_pbe_v1.uspp
sc_lda_v1.uspp sc_pbe_v1_abinit.paw.xml
sc_lda_v1_abinit.paw.xml
22 - Ti - Titanium
022-Ti
ti_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
ti_pbe_v1_abinit.paw
ti_lda_v1.4.uspp.F.UPF ti_lda_v1_abinit.paw ti_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF ti_pbe_v1.4.uspp
ti_lda_v1.4.uspp ti_pbe_v1_abinit.paw.xml
ti_lda_v1_abinit.paw.xml
23 - V - Vanadium
023-V
v_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
v_pbe_v1.2_abinit.paw
v_lda_v1.4.uspp.F.UPF v_lda_v1.2_abinit.paw v_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF v_pbe_v1.4.uspp
v_lda_v1.4.uspp v_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
v_lda_v1.2_abinit.paw.xml
24 - Cr - Chromium
024-Cr
cr_pbe_v1.5.uspp.F.UPF
cr_pbe_v1.2_abinit.paw
cr_lda_v1.5.uspp.F.UPF cr_lda_v1.2_abinit.paw cr_pbesol_v1.5.uspp.F.UPF cr_pbe_v1.5.uspp
cr_lda_v1.5.uspp cr_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
cr_lda_v1.2_abinit.paw.xml
25 - Mn - Manganese
025-Mn
mn_pbe_v1.5.uspp.F.UPF
mn_pbe_v1.2_abinit.paw
mn_lda_v1.5.uspp.F.UPF mn_lda_v1.2_abinit.paw mn_pbesol_v1.5.uspp.F.UPF mn_pbe_v1.5.uspp
mn_lda_v1.5.uspp mn_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
mn_lda_v1.2_abinit.paw.xml
26 - Fe - Iron
026-Fe
fe_pbe_v1.5.uspp.F.UPF
fe_pbe_v1.2_abinit.paw
fe_lda_v1.5.uspp.F.UPF fe_lda_v1.2_abinit.paw fe_pbesol_v1.5.uspp.F.UPF fe_pbe_v1.5.uspp
fe_lda_v1.5.uspp fe_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
fe_lda_v1.2_abinit.paw.xml
27 - Co - Cobalt
027-Co
co_pbe_v1.2.uspp.F.UPF
co_pbe_v1.2_abinit.paw
co_lda_v1.2.uspp.F.UPF co_lda_v1.2_abinit.paw co_pbesol_v1.2.uspp.F.UPF co_pbe_v1.2.uspp
co_lda_v1.2.uspp co_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
co_lda_v1.2_abinit.paw.xml
28 - Ni - Nickel
028-Ni
ni_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
ni_pbe_v1_abinit.paw
ni_lda_v1.4.uspp.F.UPF ni_lda_v1_abinit.paw ni_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF ni_pbe_v1.4.uspp
ni_lda_v1.4.uspp ni_pbe_v1_abinit.paw.xml
ni_lda_v1_abinit.paw.xml
29 - Cu - Copper
029-Cu
cu_pbe_v1.2.uspp.F.UPF
cu_pbe_v1.2_abinit.paw
cu_lda_v1.2.uspp.F.UPF cu_lda_v1.2_abinit.paw cu_pbesol_v1.2.uspp.F.UPF cu_pbe_v1.2.uspp
cu_lda_v1.2.uspp cu_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
cu_lda_v1.2_abinit.paw.xml
30 - Zn - Zinc
030-Zn
zn_pbe_v1.uspp.F.UPF
zn_pbe_v1_abinit.paw
zn_lda_v1.uspp.F.UPF zn_lda_v1_abinit.paw zn_pbesol_v1.uspp.F.UPF zn_pbe_v1.uspp
zn_lda_v1.uspp zn_pbe_v1_abinit.paw.xml
zn_lda_v1_abinit.paw.xml
31 - Ga - Gallium
031-Ga
ga_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
ga_pbe_v1.2_abinit.paw
ga_lda_v1.4.uspp.F.UPF ga_lda_v1.2_abinit.paw ga_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF ga_pbe_v1.4.uspp
ga_lda_v1.4.uspp ga_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
ga_lda_v1.2_abinit.paw.xml
32 - Ge - Germanium
032-Ge
ge_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
ge_pbe_v1_abinit.paw
ge_lda_v1.4.uspp.F.UPF ge_lda_v1_abinit.paw ge_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF ge_pbe_v1.4.uspp
ge_lda_v1.4.uspp ge_pbe_v1_abinit.paw.xml
ge_lda_v1_abinit.paw.xml
33 - As - Arsenic
033-As
as_pbe_v1.uspp.F.UPF
as_pbe_v1_abinit.paw
as_lda_v1.uspp.F.UPF as_lda_v1_abinit.paw as_pbesol_v1.uspp.F.UPF as_pbe_v1.uspp
as_lda_v1.uspp as_pbe_v1_abinit.paw.xml
as_lda_v1_abinit.paw.xml
34 - Se - Selenium
034-Se
se_pbe_v1.uspp.F.UPF
se_pbe_v1_abinit.paw
se_lda_v1.uspp.F.UPF se_lda_v1_abinit.paw se_pbesol_v1.uspp.F.UPF se_pbe_v1.uspp
se_lda_v1.uspp se_pbe_v1_abinit.paw.xml
se_lda_v1_abinit.paw.xml
35 - Br - Bromine
035-Br
br_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
br_pbe_v1_abinit.paw
br_lda_v1.4.uspp.F.UPF br_lda_v1_abinit.paw br_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF br_pbe_v1.4.uspp
br_lda_v1.4.uspp br_pbe_v1_abinit.paw.xml
br_lda_v1_abinit.paw.xml
36 - Kr - Krypton
036-Kr









37 - Rb - Rubidium
037-Rb
rb_pbe_v1.uspp.F.UPF
rb_pbe_v1_abinit.paw
rb_lda_v1.uspp.F.UPF rb_lda_v1_abinit.paw rb_pbesol_v1.uspp.F.UPF rb_pbe_v1.uspp
rb_lda_v1.uspp rb_pbe_v1_abinit.paw.xml
rb_lda_v1_abinit.paw.xml
38 - Sr - Strontium
038-Sr
sr_pbe_v1.uspp.F.UPF
sr_pbe_v1_abinit.paw
sr_lda_v1.uspp.F.UPF sr_lda_v1_abinit.paw sr_pbesol_v1.uspp.F.UPF sr_pbe_v1.uspp
sr_lda_v1.uspp sr_pbe_v1_abinit.paw.xml
sr_lda_v1_abinit.paw.xml
39 - Y - Yttrium
039-Y
y_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
y_pbe_v1_abinit.paw
y_lda_v1.4.uspp.F.UPF y_lda_v1_abinit.paw y_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF y_pbe_v1.4.uspp
y_lda_v1.4.uspp y_pbe_v1_abinit.paw.xml
y_lda_v1_abinit.paw.xml
40 - Zr - Zirconium
040-Zr
zr_pbe_v1.uspp.F.UPF
zr_pbe_v1_abinit.paw
zr_lda_v1.uspp.F.UPF zr_lda_v1_abinit.paw zr_pbesol_v1.uspp.F.UPF zr_pbe_v1.uspp
zr_lda_v1.uspp zr_pbe_v1_abinit.paw.xml
zr_lda_v1_abinit.paw.xml
41 - Nb - Niobium
041-Nb
nb_pbe_v1.uspp.F.UPF
nb_pbe_v1_abinit.paw
nb_lda_v1.uspp.F.UPF nb_lda_v1_abinit.paw nb_pbesol_v1.uspp.F.UPF nb_pbe_v1.uspp
nb_lda_v1.uspp nb_pbe_v1_abinit.paw.xml
nb_lda_v1_abinit.paw.xml
42 - Mo - Molybdenum
042-Mo
mo_pbe_v1.uspp.F.UPF
mo_pbe_v1_abinit.paw
mo_lda_v1.uspp.F.UPF mo_lda_v1_abinit.paw mo_pbesol_v1.uspp.F.UPF mo_pbe_v1.uspp
mo_lda_v1.uspp mo_pbe_v1_abinit.paw.xml
mo_lda_v1_abinit.paw.xml
43 - Tc - Technetium
043-Tc
tc_pbe_v1.uspp.F.UPF
tc_pbe_v1_abinit.paw
tc_lda_v1.uspp.F.UPF tc_lda_v1_abinit.paw tc_pbesol_v1.uspp.F.UPF tc_pbe_v1.uspp
tc_lda_v1.uspp tc_pbe_v1_abinit.paw.xml
tc_lda_v1_abinit.paw.xml
44 - Ru - Ruthenium
044-Ru
ru_pbe_v1.2.uspp.F.UPF
ru_pbe_v1.2_abinit.paw
ru_lda_v1.2.uspp.F.UPF ru_lda_v1.2_abinit.paw ru_pbesol_v1.2.uspp.F.UPF ru_pbe_v1.2.uspp
ru_lda_v1.2.uspp ru_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
ru_lda_v1.2_abinit.paw.xml
45 - Rh - Rhodium
045-Rh
rh_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
rh_pbe_v1.2_abinit.paw
rh_lda_v1.4.uspp.F.UPF rh_lda_v1.2_abinit.paw rh_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF rh_pbe_v1.4.uspp
rh_lda_v1.4.uspp rh_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
rh_lda_v1.2_abinit.paw.xml
46 - Pd - Palladium
046-Pd
pd_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
pd_pbe_v1.2_abinit.paw
pd_lda_v1.4.uspp.F.UPF pd_lda_v1.2_abinit.paw pd_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF pd_pbe_v1.4.uspp
pd_lda_v1.4.uspp pd_pbe_v1.2_abinit.paw.xml
pd_lda_v1.2_abinit.paw.xml
47 - Ag - Silver
047-Ag
ag_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
ag_pbe_v1_abinit.paw
ag_lda_v1.4.uspp.F.UPF ag_lda_v1_abinit.paw ag_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF ag_pbe_v1.4.uspp
ag_lda_v1.4.uspp ag_pbe_v1_abinit.paw.xml
ag_lda_v1_abinit.paw.xml
48 - Cd - Cadmium
048-Cd
cd_pbe_v1.uspp.F.UPF
cd_pbe_v1_abinit.paw
cd_lda_v1.uspp.F.UPF cd_lda_v1_abinit.paw cd_pbesol_v1.uspp.F.UPF cd_pbe_v1.uspp
cd_lda_v1.uspp cd_pbe_v1_abinit.paw.xml
cd_lda_v1_abinit.paw.xml
49 - In - Indium
049-In
in_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
in_pbe_v1_abinit.paw
in_lda_v1.4.uspp.F.UPF in_lda_v1_abinit.paw in_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF in_pbe_v1.4.uspp
in_lda_v1.4.uspp in_pbe_v1_abinit.paw.xml
in_lda_v1_abinit.paw.xml
50 - Sn - Tin
050-Sn
sn_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
sn_pbe_v1_abinit.paw
sn_lda_v1.4.uspp.F.UPF sn_lda_v1_abinit.paw sn_pbesol_v1.4.uspp.F.UPF sn_pbe_v1.4.uspp
sn_lda_v1.4.uspp sn_pbe_v1_abinit.paw.xml
sn_lda_v1_abinit.paw.xml
51 - Sb - Antimony
051-Sb
sb_pbe_v1.4.uspp.F.UPF
sb_pbe_v1_abinit.paw
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52 - Te - Tellurium
052-Te
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53 - I - Iodine
053-I
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54 - Xe - Xenon
054-Xe









55 - Cs - Cesium
055-Cs
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56 - Ba - Barium
056-Ba
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57 - La - Lanthanum
057-La
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72 - Hf - Hafnium
072-Hf
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73 - Ta - Tantalum
073-Ta
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74 - W - Tungsten
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75 - Re - Rhenium
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76 - Os - Osmium
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77 - Ir - Iridium
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78 - Pt - Platinum
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79 - Au - Gold
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80 - Hg - Mercury
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81 - Tl - Thallium
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82 - Pb - Lead
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83 - Bi - Bismuth
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84 - Po - Polonium










85 - At - Astatine










86 - Rn - Radon











Note: LDA and PBESOL potentials have not been tested specifically. They are the same input files with different exc functionals.