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15216105346

金虫 (著名写手)

[求助] 能带结构与体系整数磁矩矛盾 已有4人参与

最近做关于二维材料的电子结构计算,该材料结构与石墨烯类似,晶胞中只有两个原子。

使用HSE06杂化泛函进行自洽和非自洽计算(自洽计算中,k点密度为9*9*1)发现体系磁矩为整数-2(附图1),按理说该体系应该为半金属特性, 既费米能级与majority spin的能带图相交而处于minority spin的能隙。但是发现我们计算的能带和态密度中的minor spin在费米能级附近有一定的电子态(见附图2)。

请问各位大神,我这是怎么回事?

1.  是我ISMEAR=0对于该金属体系不合理?
2. 还是我自洽计算K点密度不够大?
3. 还是我非自洽计算中K点数目(102)不够多(附图3)?从而导致VASP费米能级计算的不准确。。。


谢谢~!恳请各位指点

能带结构与体系整数磁矩矛盾
整数磁矩-2


能带结构与体系整数磁矩矛盾-1
图2.jpg


能带结构与体系整数磁矩矛盾-2
HSE06 能带计算K文件
能带结构与体系整数磁矩矛盾-3
Snip20170826_1.png
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15216105346

金虫 (著名写手)

★ ★
franch: 金币+2, 鼓励交流 2017-08-27 13:31:20
引用回帖:
2楼: Originally posted by 漫天飘雪 at 2017-08-26 13:13:51
磁矩为整数-2!=半金属特性

half metal 的是在费米面处自旋极化率为100%,总磁矩的算法是在态密度中对自旋向上的态积分,得到自旋向上的电子数,同理也可以得到自旋向下的电子数,两个电子数相减 即可得到总磁矩,但这只是考虑了自旋磁矩.
假设半金属磁性物质的费米能级们于自旋向下的能隙,而且自旋向下的电子完全占据某些特定的能带,由于 每一能带只能容纳一个电子,因此在单位晶包内,自旋各下的电子数N↓是整数,所以自旋向下的电子数目↑=N-N↓ 也是也是整数,其中N 为单位晶包内价电子总数,因此单位晶包内的半金属磁矩μ =(N↑ - N↓) μB 是电子磁矩的整数倍 (设每一电子具有1μB 的自旋磁矩)
4楼2017-08-26 13:34:28
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dxcharlary

专家顾问 (职业作家)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
蛋蛋小童鞋: 谢谢交流 2018-01-15 13:51:44
引用回帖:
4楼: Originally posted by 15216105346 at 2017-08-26 13:34:28
half metal 的是在费米面处自旋极化率为100%,总磁矩的算法是在态密度中对自旋向上的态积分,得到自旋向上的电子数,同理也可以得到自旋向下的电子数,两个电子数相减 即可得到总磁矩,但这只是考虑了自旋磁矩.
假 ...

半金属的磁矩是μB的整数倍,但是不能说μB是整数就是半金属。
10楼2017-08-27 20:22:23
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普通回帖

漫天飘雪

版主 (知名作家)

认真做事,踏实做人

★ ★
franch: 金币+2, 谢谢回帖交流 2017-08-27 13:29:59
磁矩为整数-2!=半金属特性
http://blog.sciencenet.cn/u/pfliu89
2楼2017-08-26 13:13:51
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15216105346

金虫 (著名写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by 漫天飘雪 at 2017-08-26 13:13:51
磁矩为整数-2!=半金属特性

http://muchong.com/html/200911/1671535.html
3楼2017-08-26 13:34:06
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yxcai

铁杆木虫 (著名写手)

★ ★ ★ ★
15216105346(franch代发): 金币+4, 谢谢回帖交流 2017-08-27 13:31:32
显然不是半金属,不知道模型,所以不能判断初始磁矩对不对

发自小木虫IOS客户端
5楼2017-08-26 13:54:06
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15216105346

金虫 (著名写手)

引用回帖:
5楼: Originally posted by yxcai at 2017-08-26 13:54:06
显然不是半金属,不知道模型,所以不能判断初始磁矩对不对

这是我的结构,CrN,初始磁矩  5 ,0.6
能带结构与体系整数磁矩矛盾-4
Snip20170826_9.png

6楼2017-08-26 15:40:35
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franch

版主 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
金属氮化合物这种态密度很正常吧,,,当然,你应该试一下提高k点精度,看看有没有变化。。

你认为有问题难道是和别人计算的不一样? 那就要看具体参数有没有区别
遇弱则弱
7楼2017-08-27 13:35:54
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shadowlisong

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
蛋蛋小童鞋: 谢谢交流 2018-01-15 13:51:34
说明不是半金属呀,有人确定是半金属吗?

半金属一定是整数磁矩,但整数磁矩并不一定是半金属。fermi level这么大的尖峰那应该就是金属了。半金属应该fermi level穿过一个自旋方向,在另一个自旋方向的带隙中。

你把sigma设置为0.00001或者用ismear=-5试试看
Hello,world
8楼2017-08-27 16:05:15
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15216105346

金虫 (著名写手)

引用回帖:
8楼: Originally posted by shadowlisong at 2017-08-27 16:05:15
说明不是半金属呀,有人确定是半金属吗?

半金属一定是整数磁矩,但整数磁矩并不一定是半金属。fermi level这么大的尖峰那应该就是金属了。半金属应该fermi level穿过一个自旋方向,在另一个自旋方向的带隙中。
...

嗯嗯!谢谢

发自小木虫IOS客户端
9楼2017-08-27 17:40:22
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