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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】各磁性元素的自旋数怎么知道？
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shengzhi8702

新虫 (初入文坛)

[交流] 【求助】各磁性元素的自旋数怎么知道？ 已有6人参与

用MS计算时，各磁性元素的自旋数怎么知道？比如Mn,Nd等？
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1楼 2010-11-12 21:15:50
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bingmou

金虫 (著名写手)
★
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什么叫做自旋数？磁矩？
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2楼2010-11-12 21:45:12
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identation

金虫 (著名写手)
★ ★ ★
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zxzj05(金币+2):奖励回帖交流 2010-11-12 22:16:16
磁性物理第一章 讲原子磁矩
对于过渡族原子，比如说Mn，假如说+4价，Mn的d层就3个电子，d轨道5个，如果按高自旋排布，d电子可以都取自旋上，Mnd轨道在外层，轨道角动量淬灭，一般只考虑自旋导致的磁矩，那3个电子自旋向上，自旋磁矩应该是3uB（2*（3/2）uB）
对于稀土，比如说Ce的+3价，那么有一个f电子，f电子在内层，这时候一般要考虑自旋轨道作用，要引入一个兰德因子。
具体的可以去磁性物理第一章看看
另外，第一原理软件中，初始自旋一般可以任意取，通过自洽计算，得到平衡态结果，始态给的自旋值一般不影响最终结果，但有时候要考虑低自旋和高自旋
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3楼2010-11-12 22:11:02
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shengzhi8702

新虫 (初入文坛)

谢谢！

引用回帖:
Originally posted by bingmou at 2010-11-12 21:45:12:
什么叫做自旋数？磁矩？

Thank you very much!
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4楼2010-11-13 09:09:50
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ym23

铁杆木虫 (著名写手)
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引用回帖:
Originally posted by identation at 2010-11-12 22:11:02:
磁性物理第一章 讲原子磁矩
对于过渡族原子，比如说Mn，假如说+4价，Mn的d层就3个电子，d轨道5个，如果按高自旋排布，d电子可以都取自旋上，Mnd轨道在外层，轨道角动量淬灭，一般只考虑自旋导致的磁矩，那3个电子 ...

这里为什么要乘以2呢？ 自旋磁矩应该是3uB（2*（3/2）uB）
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博观约取、厚积薄发---壁立千仞、无欲则刚
5楼2010-11-13 10:32:37
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identation

金虫 (著名写手)
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ym23(金币+1):非常感谢了 2010-11-13 10:45:59
引用回帖:
Originally posted by ym23 at 2010-11-13 10:32:37:


这里为什么要乘以2呢？ 自旋磁矩应该是3uB（2*（3/2）uB）

忽略轨道角动量贡献，其实应该是2乘以根号下S*（S+1），约等于2*S，S是总的自旋量子数
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6楼2010-11-13 10:42:12
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dyk325

铁虫 (小有名气)
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Originally posted by identation at 2010-11-12 22:11:02:
磁性物理第一章 讲原子磁矩
对于过渡族原子，比如说Mn，假如说+4价，Mn的d层就3个电子，d轨道5个，如果按高自旋排布，d电子可以都取自旋上，Mnd轨道在外层，轨道角动量淬灭，一般只考虑自旋导致的磁矩，那3个电子 ...

请问什么时候考虑高自旋和低自旋呢？如果计算掺杂一个过渡原子在基体中，前提是不知道掺杂后是否有磁性，设置自选值以后，会不会人为地给体系加上了磁性了？谢谢
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7楼2010-11-15 08:50:21
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byin

铜虫 (正式写手)
★
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引用回帖:
Originally posted by identation at 2010-11-12 22:11:02:
磁性物理第一章 讲原子磁矩
对于过渡族原子，比如说Mn，假如说+4价，Mn的d层就3个电子，d轨道5个，如果按高自旋排布，d电子可以都取自旋上，Mnd轨道在外层，轨道角动量淬灭，一般只考虑自旋导致的磁矩，那3个电子 ...

我计算Fe的铁磁性，initial spin=4。
castep结果中，写道：

2*Integrated Spin Density   =     4.19965   
2*Integrated |Spin Density| =     4.42089   

请问这是什么意思？~~
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8楼2010-11-15 10:11:40
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byin

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by identation at 2010-11-13 10:42:12:


忽略轨道角动量贡献，其实应该是2乘以根号下S*（S+1），约等于2*S，S是总的自旋量子数

这里乘以2，好像是因为纯自旋，g=2吧
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9楼2010-11-15 10:13:39
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identation

金虫 (著名写手)
★ ★
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bingmou(金币+1):感谢交流 2010-11-15 19:06:19
引用回帖:
Originally posted by byin at 2010-11-15 10:11:40:



我计算Fe的铁磁性，initial spin=4。
castep结果中，写道：

2*Integrated Spin Density   =     4.19965   
2*Integrated |Spin Density| =     4.42089   

请问这是什么意思？~~

第一个是说明Fe的自旋磁矩为4.19965,    也就是把自旋上和自旋下磁矩差对能量积分
第二个是说绝对自旋磁矩为 4.42089    ,也就是把自旋上和自旋下磁矩差的绝对值对能量积分
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10楼2010-11-15 12:55:04
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