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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 » MS » 【求助】什么物质计算时需要选自旋极化
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dingyongbo

木虫 (小有名气)

[交流] 【求助】什么物质计算时需要选自旋极化

请问一下，在用Castep计算时，具有什么性质的物质需要勾选自旋极化那项，例如MnO2需要勾选吗以及Mn掺杂SnO2需要勾选吗？谢谢
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1楼 2009-09-09 12:19:32
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cenwanglai

荣誉版主 (知名作家)

老和山猥琐派九段

优秀版主
★ ★ ★
fegg7502(金币+3,VIP+0):鼓励交流2 9-27 16:18
结构优化的时候,对于有未配对电子的结构,建议考虑自旋.因为结构本身的优化精度对体系能量影响最大.考虑自旋和结构优化对铁(Fe)单质原胞体系能量的影响,计算结果如下:
(A1)优化前:考虑自旋          能量为-859.8413(7)
(A2)优化前:不考虑自旋       能量为-859.3952(6)
(B1)考虑自旋优化后:          能量为-859.9758(6)   
(C1)在B1结构上不考虑自旋 能量为-859.7150(5)  
(B2)不考虑自旋优化后:       能量为-859.7171(9)   
(C2)在B2结构上考虑自旋     能量为-859.9647(7)

原胞尺寸
优化前:a=b=c=2.482;
考虑自旋优化后:a=b=c=2.387;
不考虑自旋优化后:a=b=c=2.342
角度没有变化

其它参数:Castep;quality:medium; functional: LDA; pesudopotential: USP;

从以上结果可知:
(1)在结构优化时考虑自旋能量(B1)最低,结构优化前不考虑自旋能量最高(A2),二者相差0.58eV;
(2)结构优化时考虑自旋能量(B1)小于结构优化时不考虑自旋,而在优化后结构上计算能量时考虑自旋得到的能量(C2),但二者相差仅0.01eV;
(3)C1和B2能量相差小于0.01eV,说明不考虑自旋的话,结构优化对能量计算意义不大.

从以上(1)到(3)可以推断,对于含有未配对电子的结构,计算能量时是否考虑自旋对结果影响不可忽略,而且最好在结构优化时就考虑自旋最好;但是作为计算时间成本的考虑,在结构优化时不考虑自旋,而在后续能量计算时考虑自旋可能对能量精度影响不大;但是是否在结构优化时考虑自旋对结构有一定影响.

[ Last edited by cenwanglai on 2009-9-25 at 09:40 ]
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18楼2009-09-25 09:22:11
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lfhuang

木虫 (著名写手)
★
zdhlover(金币+1,VIP+0):谢谢交流 9-10 21:17
在材料具体性质未知的情况下，建议非磁、铁磁和反铁磁状态都计算一遍，看看那种状态能量小，就取那种计算参数。
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先进使役材料计算（https://aidme.nimte.ac.cn）
10楼2009-09-11 09:16:08
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cenwanglai

荣誉版主 (知名作家)

老和山猥琐派九段

优秀版主
提三个问题:
(1)通过Modify->electronic configuration->spin tab可以设置不同元素的自旋.如果同类元素有两种不同自旋该怎么设置?
(2)在（１）的设置对话框中，对于把一个氧分子放在10X10X10的格子里的周期性体系，对O的自旋设置多少？O2分子是三重自旋态，有两个未成对电子．
(3对于把一个氧分子放在10X10X10的格子里的周期性体系，在setup中设置initial spin 参数，对于有两种以上元素组成的unit cell，initial spin设置参数是什么意思？对(2)中的O2分子体系，initial spin设置是对每个O原子设置为1,还是对O2分子设置为2?或者设置为3(三重态)?
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19楼2009-09-25 09:33:17
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lindlar0078

木虫 (著名写手)
★
wuchenwf(金币+1,VIP+0):xiexie o(∩_∩)o... 9-10 23:29
磁性物质
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一切从头开始！
2楼2009-09-09 12:36:13
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njuswj

银虫 (小有名气)
★
yjr(金币+1,VIP+0):谢谢！！ 9-9 20:30
计算磁性材料就需要勾选自旋极化项，具体什么材料是磁性材料这个需要通过实验来测定吧。
一般查文献就能得到。
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3楼2009-09-09 13:24:20
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woshilaoer8381

至尊木虫 (知名作家)
★
wuchenwf(金币+1,VIP+0):xiexie o(∩_∩)o... 9-10 23:30
引用回帖:
Originally posted by njuswj at 2009-9-9 13:24:
计算磁性材料就需要勾选自旋极化项，具体什么材料是磁性材料这个需要通过实验来测定吧。
一般查文献就能得到。

一般算磁性用！
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4楼2009-09-09 15:30:49
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chenzhao6239

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by njuswj at 2009-9-9 13:24:
计算磁性材料就需要勾选自旋极化项，具体什么材料是磁性材料这个需要通过实验来测定吧。
一般查文献就能得到。

谢谢提示
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5楼2009-09-09 16:17:02
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dingyongbo

木虫 (小有名气)
感觉大家回答的都很模糊呀，还不是很懂，谁能给我传一篇这方面的文献吗？谢谢yongboding@163.com
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6楼2009-09-10 08:30:09
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spur

金虫 (正式写手)
★ ★
wuchenwf(金币+2,VIP+0):xiexie o(∩_∩)o... 9-10 23:30
不一定只限定于磁性。如果体系有未配对电子就应该做自旋极化计算。比如一些非磁性金属的体系也需要自旋极化处理。
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7楼2009-09-10 19:29:25
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liusanbing

铜虫 (正式写手)
★
wuchenwf(金币+1,VIP+0):xiexie o(∩_∩)o... 9-10 23:30
其实只要体系存在单电子（不论是磁性物，还是非磁性物质），都要自旋极化处理
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8楼2009-09-10 19:42:55
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gongchangjie

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by spur at 2009-9-10 19:29:
不一定只限定于磁性。如果体系有未配对电子就应该做自旋极化计算。比如一些非磁性金属的体系也需要自旋极化处理。

请问，如何知道体系存在未配对的电子呢？谢谢
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物理改变世界!世界因物理而精彩!
9楼2009-09-11 08:49:24
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