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15216105346金虫 (著名写手)
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[求助]
能带结构与体系整数磁矩矛盾 已有4人参与
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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  整数磁矩-2  图2.jpg  HSE06 能带计算K文件  Snip20170826_1.png |
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【答案】应助回帖
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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。 这是做材料预测？不想让别人知道你的材料是什么，为了保密？ 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, 这可不一定哦！ 两者为必要不充分条件 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？ 你试试-5 2. 还是我自洽计算K点密度不够大？ 按理来说还可以，不过确实有点小 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。。。 |
13楼2018-01-15 10:45:00
漫天飘雪
版主 (知名作家)
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2楼2017-08-26 13:13:51
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3楼2017-08-26 13:34:06
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franch: 金币+2, 鼓励交流 2017-08-27 13:31:20
franch: 金币+2, 鼓励交流 2017-08-27 13:31:20
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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