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starspider铁杆木虫 (正式写手)
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关于SOC计算磁性的疑惑已有2人参与
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请教大家一个问题，是关于SOC计算磁性的。我用两种方式计算体系磁矩，得到的结果差别挺大。 （1）读取静态自旋极化CHGCAR的静态自洽计算（不读取WAVECAR），设置LSORBIT=.TRUE.、ISTART=0、ICHARG=1，得到磁矩2.88μB（静态自旋极化的结果是3μB）。 （2）不读取上述文件的静态自洽计算，设置LSORBIT=.TRUE.、ISTART=0、ICHARG=2，得到磁矩0.86μB，能量比上一种低0.03eV。 其它参数如截断能和收敛精度都是一样的。（计算中设置ISYM=0或是采用默认值对结果影响并不大） 请问大家那种计算方式得到的结果更合理可靠？ |
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starspider
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计算的模型如图上那样只有一层。我的理解是空位附近的三个原子都存在不成对的电子，每个电子贡献1μB的自旋磁矩（三个电子都自旋向上，呈高自旋态），总和就是3μB（当然，如果考虑到周围部分原子的反铁磁情况，总磁矩也是2.9xxx），这种理解和自旋极化计算得到的结果是一致的。（图上显示的是Atomic partial magnetic moments，所以空位附近三个原子磁矩是0.349而不是1） 关于磁性的计算，我想最基本的方法应该是采用自旋极化吧，我觉得这主要是因为大部分材料的磁性都是通过电子的自旋磁矩来实现的，FM或者AFM都是在讲电子自旋的排列方式。但是在考虑SOC后，我的理解（当然也还比较肤浅）是，考虑到了电子轨道磁矩对磁性的影响，通常轨道磁矩具有一定的抗磁性，所以考虑SOC后磁矩减小没毛病，但是减小到0.86μB我就觉得有点不好理解了。所以你最后那个问题问的很好，为什么0.86μB的计算能量更低，是物理意义上SOC导致的稳定态还是计算方式上的偏差，这个我现在也讲不清楚... 最后还想请教一个基本的问题，我们在用VASP计算磁性时，设置ISPIN=2，是不是有考虑外磁场的因素呢？我们通常讲的自旋向上、向下不都是相对于外磁场的方向么... PS.读入非磁的CHGCAR的建议很好，我准备试试~ |
5楼2018-10-12 13:27:35
匿名
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2楼2018-10-10 23:42:52
starspider
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谢谢你的解答，抱歉我漏掉了一些信息。 （1）现在算的这个体系没有过渡族或者稀土元素，磁性的产生是由结构缺陷处不成对的电子产生的。 （2）每个原子的磁矩如图所示，其中正负交替分布的情况看，应该是AFM吧。但是其中负的磁矩数值较小，是不是可以忽略不计，近似看成FM？ （3）目前还是有两个地方搞不明白，一是SOC对体系磁性的影响到底能有多大，如果影响不大，那更倾向于接受2.88μB的结果（静态自旋极化的结果是3μB），如果影响很大，那就应该是能量较低的0.86μB。二是CHGCAR的读取与否对计算结果能有多大的影响，有人说“读入自旋极化的CHGCAR再打开SOC，并没有真正的引入SOC”，这种说法我不太理解，请问你怎么看？   原子磁矩分布 |
3楼2018-10-11 13:39:14
匿名
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4楼2018-10-11 22:28:41
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