【求助】什么物质计算时需要选自旋极化 - 第一性原理 - MS

新征途

11楼2009-09-11 17:03:05

zdhlover

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wuchenwf(金币+1,VIP+0):谢谢 9-24 22:14

具有未成对的电子的物质一般均需要计算磁性，至于怎么知道有未成对电子，自己需要根据洪特规则、泡利不相容原理以及物质的具体的化合价自己计算。

12楼2009-09-11 17:18:57

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wuchenwf(金币+1,VIP+0):谢谢 9-24 22:14

考虑自旋极化，一般是对未配对的电子进行考虑的，未配对的电子能够产生自旋极化。至于什么是未配对的电子，根据波利不相容原理，一个轨道只能容纳一对自选相互的电子对，也就是说，你只要拿一个电子放在这个轨道上，如果能容纳这个电子，说明没有配对，反之，则配对。

超光速

13楼2009-09-13 17:52:22

identation

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请问如果计算磁性物质而不勾选自旋极化，得到的结果会怎样？是错的吗？谢谢！

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14楼2009-09-24 15:23:21

wuchenwf

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引用回帖:

Originally posted by identation at 2009-9-24 15:23:
请问如果计算磁性物质而不勾选自旋极化，得到的结果会怎样？是错的吗？谢谢！

也不能说是错，只不过是精确度低一些，所以其实也看你计算什么性质，根据你的要求来定

15楼2009-09-24 22:15:53

identation

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引用回帖:

Originally posted by wuchenwf at 2009-9-24 22:15:

也不能说是错，只不过是精确度低一些，所以其实也看你计算什么性质，根据你的要求来定

比如说计算光学介电函数；我只是想知道对于含磁性的物质，如果要获得光学性质，一定要勾选spin么？或者说勾选spin和不勾选spin计算得到的光学性质会有什么差别呢？谢谢

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16楼2009-09-24 23:00:41

wuchenwf

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既然是磁性物质，一般来说还是用自旋的

17楼2009-09-24 23:18:32

cenwanglai

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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

cenwanglai

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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

yzcluster

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fegg7502(金币+2,VIP+0):thank you very much! 9-27 16:18

引用回帖:

Originally posted by identation at 2009-9-24 15:23:
请问如果计算磁性物质而不勾选自旋极化，得到的结果会怎样？是错的吗？谢谢！

很可能正常结束，因此会有一个结果，但是未必正确。所以如果有磁性（当然实际的磁性问题非常复杂，但是在第一原理中就简单一些），应该选择自旋极化，并指定晶胞未成对电子数。

20楼2009-09-25 11:56:39