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静峰

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[交流] 【求助】.castep文件中如何查看晶胞的总磁矩的结果

各位高手我想请问一下，在.castep文件中如何查看晶胞的总磁矩的结果

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1楼 2010-01-22 10:40:04

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jghe

金虫 (著名写手)

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静峰(金币+3): 1-22 20:21
zxzj05(金币+3):3Q! 1-23 15:05

转贴（来自西交大论坛）
在CASTEP计算完毕输出文件output－files中如果体系采用了自旋极化计算方法，一般有下面结果输出：
2*Integrated Spin Density = 0.934374E-01
2*Integrated |Spin Density| = 0.104526

Final energy, E          =  -14786.05701927    eV
Final free energy (E-TS) =  -14786.10608945    eV
(energies not corrected for finite basis set)

NB est. 0K energy (E-0.5TS) =  -14786.08155436    eV
注意到红色字体部分，2×Integrated Spin Density表示自旋极化DOS积分结果，也就是自旋up和down通道积分后然后加到一起；
2*Integrated |Spin Density|表示自旋极化DOS绝对值积分相加；2表示自旋磁矩g因子。通过这个参数可以初步判断结构的磁性：
After the last SCF iteration CASTEP prints out total spin (number of unpaired electrons) and also integrated |spin|. If the two numbers are very close and are very small, then the system is paramagnetic. If they are close and finite, the system is ferromagnetic. If integrated |spin| is finite, but integrated spin itself is close to zero - system is antiferromagnetic. Finally, if both numbers are finite, and the difference between them is also finite, you have a ferrimagnetic.

2*Integrated Spin Density = 0.934374E-01
2*Integrated |Spin Density| = 0.104526
这个不就是very small and finite的情况，0.0934, 0.104；这个体系就是Paramagnetic！
其他可能出现的铁磁性，亚铁磁性，反铁磁性都可以按照上面积分的定义来考虑。
Ferromagnetic情况，绝对值的DOS积分显然是Up spin 电子和down spin电子磁矩的和，Finite；DOS积分直接代数相加，就是晶胞中的净剩磁矩，在铁磁性材料里面还是Finite，当然一般材料磁矩平均到每个原子上面最大也就是6－7Bohr，因此是个Finite value。
Antiferromagnetic情况下，绝对值的积分是2×Up spin了，但积分数值代数和是接近0的，因此是very small

第一组：2*Integrated Spin Density =    1.00034
2*Integrated |Spin Density| =    2.85159

第二组：2*Integrated Spin Density = -0.216329E-07
2*Integrated |Spin Density| = 0.320014E-05
那么请大家帮忙看一下这个能说明什么啊？
新手求助
这是我在一个体系中去掉一个空位出现的情况

Spin density＝DOS（spin up)-DOS （Spin down）
2意义表示电子自旋磁矩前面的g因子；
Integrated Spin Density 表示DOS（spin up)-DOS （Spin down）积分后面积的矢量和，或者说沿特定方向的净自旋极化电子数目，如1.00034 就是说spin up有这么多净自旋极化电子多出来；
Integrated |Spin Density|意义很简单了，表示所有通道中净自旋极化电子数目，是上面DOS（spin up)-DOS （Spin down）曲线绝对值的积分了；
因此在DOS（spin up)-DOS （Spin down）曲线中：
N（up）－N（down）＝1.0034
N(up)+N(down)=2.85159
这个应该是FM情况；
同理对于第二组：2*Integrated Spin Density = -0.216329E-07
2*Integrated |Spin Density| = 0.320014E-05
应该是Paramagnetic情况！