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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » Vasp&MedeA » 能带结构与体系整数磁矩矛盾
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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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1楼 2017-08-26 12:04:53
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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
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遇弱则弱
7楼2017-08-27 13:35:54
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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
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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
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3楼2017-08-26 13:34:06
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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）
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4楼2017-08-26 13:34:28
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