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【求助】什么物质计算时需要选自旋极化

请问一下,在用Castep计算时,具有什么性质的物质需要勾选自旋极化那项,例如MnO2需要勾选吗以及Mn掺杂SnO2需要勾选吗?谢谢

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用户评论

计算磁性材料就需要勾选自旋极化项,具体什么材料是磁性材料这个需要通过实验来测定吧。
一般查文献就能得到。

Originally posted by njuswj at 2009-9-9 13:24:
计算磁性材料就需要勾选自旋极化项,具体什么材料是磁性材料这个需要通过实验来测定吧。
一般查文献就能得到。
一般算磁性用!

Originally posted by njuswj at 2009-9-9 13:24:
计算磁性材料就需要勾选自旋极化项,具体什么材料是磁性材料这个需要通过实验来测定吧。
一般查文献就能得到。
谢谢提示

感觉大家回答的都很模糊呀,还不是很懂,谁能给我传一篇这方面的文献吗?谢谢yongboding@163.com

不一定只限定于磁性。如果体系有未配对电子就应该做自旋极化计算。比如一些非磁性金属的体系也需要自旋极化处理。

其实只要体系存在单电子(不论是磁性物,还是非磁性物质),都要自旋极化处理

Originally posted by spur at 2009-9-10 19:29:
不一定只限定于磁性。如果体系有未配对电子就应该做自旋极化计算。比如一些非磁性金属的体系也需要自旋极化处理。
请问,如何知道体系存在未配对的电子呢?谢谢

在材料具体性质未知的情况下,建议非磁、铁磁和反铁磁状态都计算一遍,看看那种状态能量小,就取那种计算参数。

对于磁性物质一定要选,非磁性物质可能要选

具有未成对的电子的物质一般均需要计算磁性,至于怎么知道有未成对电子,自己需要根据洪特规则、泡利不相容原理以及物质的具体的化合价自己计算。

考虑自旋极化,一般是对未配对的电子进行考虑的,未配对的电子能够产生自旋极化。至于什么是未配对的电子,根据波利不相容原理,一个轨道只能容纳一对自选相互的电子对,也就是说,你只要拿一个电子放在这个轨道上,如果能容纳这个电子,说明没有配对,反之,则配对。

请问如果计算磁性物质而不勾选自旋极化,得到的结果会怎样?是错的吗?谢谢!

Originally posted by identation at 2009-9-24 15:23:
请问如果计算磁性物质而不勾选自旋极化,得到的结果会怎样?是错的吗?谢谢!
也不能说是错,只不过是精确度低一些,所以其实也看你计算什么性质,根据你的要求来定  :)

Originally posted by wuchenwf at 2009-9-24 22:15:
也不能说是错,只不过是精确度低一些,所以其实也看你计算什么性质,根据你的要求来定  :)
比如说计算光学介电函数;我只是想知道对于含磁性的物质,如果要获得光学性质,一定要勾选spin么?或者说勾选spin和不勾选spin计算得到的光学性质会有什么差别呢?谢谢

既然是磁性物质,一般来说还是用自旋的

结构优化的时候,对于有未配对电子的结构,建议考虑自旋.因为结构本身的优化精度对体系能量影响最大.考虑自旋和结构优化对铁(Fe)单质原胞体系能量的影响,计算结果如下:
(A1)优化前:考虑自旋          能量为-859.8413(7)
(A2)优化前:不考虑自旋       能量为-859.3952(6)
(B1)考虑自旋优化后:          能量为-859.9758(6)   
(C1)在B1结构上不考虑自旋 能量为-859.7150(5)  
(B2)不考虑自旋优化后:       能量为-859.7171(9)   
(C2)在B2结构上考虑自旋     能量为-859.9647(7)
原胞尺寸
优化前:a=b=c=2.482;
考虑自旋优化后:a=b=c=2.387;
不考虑自旋优化后:a=b=c=2.342
角度没有变化
其它参数:Castep;quality:medium; functional: LDA; pesudopotential: USP;
从以上结果可知:
(1)在结构优化时考虑自旋能量(B1)最低,结构优化前不考虑自旋能量最高(A2),二者相差0.58eV;
(2)结构优化时考虑自旋能量(B1)小于结构优化时不考虑自旋,而在优化后结构上计算能量时考虑自旋得到的能量(C2),但二者相差仅0.01eV;
(3)C1和B2能量相差小于0.01eV,说明不考虑自旋的话,结构优化对能量计算意义不大.
从以上(1)到(3)可以推断,对于含有未配对电子的结构,计算能量时是否考虑自旋对结果影响不可忽略,而且最好在结构优化时就考虑自旋最好;但是作为计算时间成本的考虑,在结构优化时不考虑自旋,而在后续能量计算时考虑自旋可能对能量精度影响不大;但是是否在结构优化时考虑自旋对结构有一定影响.

提三个问题:
(1)通过Modify->electronic configuration->spin tab可以设置不同元素的自旋.如果同类元素有两种不同自旋该怎么设置?
(2)在(1)的设置对话框中,对于把一个氧分子放在10X10X10的格子里的周期性体系,对O的自旋设置多少?O2分子是三重自旋态,有两个未成对电子.
(3对于把一个氧分子放在10X10X10的格子里的周期性体系,在setup中设置initial spin 参数,对于有两种以上元素组成的unit cell,initial spin设置参数是什么意思?对(2)中的O2分子体系,initial spin设置是对每个O原子设置为1,还是对O2分子设置为2?或者设置为3(三重态)?

Originally posted by identation at 2009-9-24 15:23:
请问如果计算磁性物质而不勾选自旋极化,得到的结果会怎样?是错的吗?谢谢!
很可能正常结束,因此会有一个结果,但是未必正确。所以如果有磁性(当然实际的磁性问题非常复杂,但是在第一原理中就简单一些),应该选择自旋极化,并指定晶胞未成对电子数。

含铁磁性或反铁磁性元素的物质都要,比如含Fe、Co、Ni等

怎么知道体系中是否存在单电子呢?

可以1s,2s6p,3s6p()d......数

Originally posted by zxling at 2009-9-26 20:33:
怎么知道体系中是否存在单电子呢?

但是他需要满足一个什么定则吧(暂时忘了),好像在满足这个定则的时候可能出现两个电子同时向上或者同时向下这样的情况,这个是怎么数呢?

路过,踩踩:D:D:D:D:D:D

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