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daisyggg木虫 (小有名气)
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『求助』castep中关于磁性的设置
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| 哪位能否比较详细的介绍一下在castep下如何对顺磁和铁磁的自旋进行设置？感谢。。。。。。 |
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zxzj05(金币+3,VIP+0):xiexie 期待多参与讨论！ 2-23 19:34
daisyggg(金币+3,VIP+0):谢谢 2-25 10:06
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版内有这方面的内容 顺磁，意味进行non-spin polarized的计算，也就是ISPIN=1。 铁磁，意味进行spin-polarized的计算，ISPIN=2，而且每个磁性原子的初始磁矩设置为一样的值，也就是磁性原子的MAGMOM设置为一样的值。对非磁性原子也可以设置成一样的非零值（与磁性原子的一样）或零，最后收敛的结果，非磁性原子的local磁矩很小，快接近0，很小的情况，很可能意味着真的是非磁性原子也会被极化而出现很小的local磁矩。 反铁磁，也意味着要进行spin-polarized的计算，ISPIN=2，这是需采用反铁磁的磁胞来进行计算，意味着此时计算所采用的晶胞不再是铁磁计算时的最小原胞。比如对铁晶体的铁磁状态，你可以采用bcc的原胞来计算，但是在进行反铁磁的Fe计算，这是你需要采用sc的结构来计算，计算的晶胞中包括两个原子，你要设置一个原子的MAGMOM为正的，另一个原子的MAGMOM设置为负，但是它们的绝对值一样。因此在进行反铁磁的计算时，应该确定好反铁磁的磁胞，以及磁序，要判断哪种磁序和磁胞是最可能的反铁磁状态，那只能是先做好各种可能的排列组合，然后分别计算这些可能组合的情况，最后比较它们的总能，总能最低的就是可能的磁序。同样也可以与它们同铁磁或顺磁的进行比较。了解到该材料究竟是铁磁的、还是顺磁或反铁磁的。 亚铁磁，也意味要进行spin-polarized的计算，ISPIN=2，与反铁磁的计算类似，不同的是原子正负磁矩的绝对值不是样大。非共线的磁性，那需采用专门的non-collinear的来进行计算，除了要设置ISPIN，MAGMOM的设置还需要指定每个原子在x,y,z方向上的大小。这种情况会复杂一些。 举个例子来说，对于Mn-Cu(001)c(2x2)这种体系，原胞里面有2个Mn原子，那么你直接让两个Mn原子的MAGMOM的绝对值一样，符号相反就可以了，再加上ISPIN=2。这样就可以实现进行反铁磁的计算了。 |
2楼2009-02-23 16:03:15
daisyggg
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daisyggg(金币+3,VIP+0):谢谢！ 2-25 10:06
daisyggg(金币+3,VIP+0):谢谢！ 2-25 10:06
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nitial Spin设置，MS提供两种方法，你可以参考以下： There are two ways of defining the initial magnetic configuration: either specify the total magnetic moment per unit cell, which gets uniformly distributed over the space, or provide detailed information on the absolute values and direction (up or down) of the spins for each atom in the unit cell. The former method can be used for relatively simple systems where only two solutions are expected (magnetic and non-magnetic). The latter method, which specifies the spin state of the atoms in the system, is more general and gives much more flexibility. It is possible to set up ferromagnetic, ferrimagnetic, or antiferromagnetic calculations to get different starting spin arrangements. 不过我记得好像他们公司说过，一般formal spin都可以，除非是计算一些磁性物质，比如Fe、Co这种。目前我都是默认。 MS中的帮助文件中的内容是： The initial value of the spin moment is quite important for spin-polarized calculations. It should be as close as possible to the expected value. You can evaluate the spin moment using the high-spin approximation combined with formal charges. For example, if there are ten Fe3+ ions in the system, you assume that each of them has a valence electronic configuration of d5 (the neutral configuration is s2d6) which corresponds to five unpaired electrons per Fe ion. The initial spin value for the CASTEP calculation is therefore fifty. 我如果计算Ni， s2d8 应该是2个unpaired electrons, 所以，设置2*supercell中的Ni个数，通常磁性物质需要考虑spin是因为体系中有unpaired electrons。所以spin=unpaired electrons+1（参考原子物理学关于角动量耦合的章节或者潘道凯的物质结），是根据有无未配对电子设置。 |
6楼2009-02-24 21:51:10
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软件里面的例子说SPIN=Nup-Ndown where Nup and Ndown are the numbers of electrons with spin up and down, respectively. For example, a Cr atom with 4 up and 2 down electrons would have a polarization of 2. If the SPIN keyword is found in the list of atoms at least once, CASTEP assumes zero spin polarization for all atoms without the qualifier. 为什么你这里要加1呢? |
8楼2009-02-26 08:23:48
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9楼2009-03-02 11:54:45
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