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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 » 热点前沿问题讨论 » 第一原理软件的两种磁性计算方法
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identation

金虫 (著名写手)

[资源] 第一原理软件的两种磁性计算方法

磁性计算一般有两种方法，一种是指定体系总磁矩，然后计算机会自动计算体系的能量和原子的分磁矩，但是总磁矩就是设定的总磁矩了，此时分别指定不同的总磁矩，计算得到体系能量，比较能量和总磁矩的关系，就可以得到体系基态磁矩是多少，这是Fixed spin moment方法，也就是FSM法；另一种方法是分别指定磁性离子或原子的分磁矩，不指定总磁矩，比如说TbMnO3，只要指定Mn的磁矩就行了，计算机会根据指定的磁矩进行自洽计算，得到体系的总磁矩，这个总磁矩一般和你指定的原子初始磁矩关系不大，也就是说比如对于4价的Mn，你指定Mn初始磁矩是3或者3.2或者2.7一般不会影响你计算的总磁矩，但是，如果指定Mn的磁矩为1，则有可能使体系走到低自旋态。另外，如果只是选择了spin的选项，但是没指定原子磁矩，则有体系尽管是按自旋计算的，但是得到的结果很可能是亚稳态，也就是总磁矩和原子分磁矩都是零。
关于实现，pwscf中是这样的，对于fix spin moment方法，pw把体系看成绝缘体进行计算，此时occupations为fixed。
当采用第二种方法的时候，pw中必须把occupations指定成smearing，也就是pw把体系当成金属计算了。此时，如果要计算体系的介电极化或者波恩有效电荷 ，可能就要出问题了，因为这些量都是绝缘体量，而采用初始化原子分磁矩的方法，pw把体系当成金属计算，金属的介电极化是没有意义的。
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1楼 2011-05-09 16:53:16
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

crystalgirl1

金虫 (小有名气)

★★★ 三星级,支持鼓励

用CASTEP做结构优化时，结果文件中经常出现2spin density，请问这代表什么？怎样才能出现磁矩？
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2楼2011-05-09 17:58:46
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identation

金虫 (著名写手)
2spin density是什么呢？磁矩在不考虑自旋轨道耦合的情况和可以通过DOS图上自旋和下自旋曲线得出
上自旋和下自旋的态密度对能量积分，积分到费米能级为止，差即为磁矩
你问的怎样才能出现磁矩？有磁性的体系，在你指定了自旋以后就有磁矩了
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3楼2011-05-09 18:26:22
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ygxgreen

铜虫 (初入文坛)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

引用回帖:
Originally posted by identation at 2011-05-09 16:53:16:
磁性计算一般有两种方法，一种是指定体系总磁矩，然后计算机会自动计算体系的能量和原子的分磁矩，但是总磁矩就是设定的总磁矩了，此时分别指定不同的总磁矩，计算得到体系能量，比较能量和总磁矩的关系，就可以得 ...

我用的是castep计算磁性，先建立一个要计算的结构，进行优化得到最小能量值，然后再进行第二步磁性计算。想问下优化的过程中要不然勾选Spin polarized
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5楼2011-05-11 16:30:05
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crystalgirl1

金虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by identation at 2011-05-09 18:26:22:
2spin density是什么呢？磁矩在不考虑自旋轨道耦合的情况和可以通过DOS图上自旋和下自旋曲线得出
上自旋和下自旋的态密度对能量积分，积分到费米能级为止，差即为磁矩
你问的怎样才能出现磁矩？有磁性的体系，在 ...

谢谢讲解。我以前算出来的spin density和文献中的磁矩总是相差不大，我以为二者之间有什么对应关系呢。可是你说的用DOS图做积分，这要怎么做啊？能说说具体操作吗？非常感谢！
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6楼2011-05-17 11:03:04
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identation

金虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by crystalgirl1 at 2011-05-17 11:03:04:
谢谢讲解。我以前算出来的spin density和文献中的磁矩总是相差不大，我以为二者之间有什么对应关系呢。可是你说的用DOS图做积分，这要怎么做啊？能说说具体操作吗？非常感谢！

origin里面可以做 有这个功能 问问你师兄师姐
数据导出在origin作图 然后用analysis中的积分即可
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7楼2011-05-17 13:02:50
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yoyo103108

铜虫 (小有名气)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

引用回帖:
Originally posted by identation at 2011-05-09 16:53:16:
磁性计算一般有两种方法，一种是指定体系总磁矩，然后计算机会自动计算体系的能量和原子的分磁矩，但是总磁矩就是设定的总磁矩了，此时分别指定不同的总磁矩，计算得到体系能量，比较能量和总磁矩的关系，就可以得 ...

你好，我想问一下，我计算的是表面缺陷，比如我直接去掉一个氧原子，它会形成+2价的缺陷，这个时候怎么设定spin？要是我去掉一个-1价的氧、0价的氧，分别形成+1价、0价的氧缺陷时，怎么考虑自旋极化呢？？还有计算中charge 怎么设置了？？ 我这个问题比较棘手，麻烦你帮我看看，谢谢~~~
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8楼2011-05-22 08:39:41
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jiaopeng8253

银虫 (小有名气)
引用回帖:
1355592楼: Originally posted by yoyo103108 at 2011-05-22 08:39:41:
你好，我想问一下，我计算的是表面缺陷，比如我直接去掉一个氧原子，它会形成+2价的缺陷，这个时候怎么设定spin？要是我去掉一个-1价的氧、0价的氧，分别形成+1价、0价的氧缺陷时，怎么考虑自旋极化呢？？还有计 ...

同关注！！！
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10楼2012-03-19 09:20:38
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李佳佳佳

金虫 (正式写手)
引用回帖:
813948楼: Originally posted by identation at 2011-05-09 18:26:22
2spin density是什么呢？磁矩在不考虑自旋轨道耦合的情况和可以通过DOS图上自旋和下自旋曲线得出
上自旋和下自旋的态密度对能量积分，积分到费米能级为止，差即为磁矩
你问的怎样才能出现磁矩？有磁性的体系，在你 ...

磁矩在不考虑自旋轨道耦合的情况和可以通过DOS图上自旋和下自旋曲线得出。 我可以理解为是不同的体系，不同的DOS图中，上下自旋的曲线形状不同的时候，它们的磁矩就是不同的，即磁性的大小就是有差别的吗？
可是这个数值具体是多少要怎么得到呢？请问你是用什么软件计算的啊？
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11楼2012-08-23 09:53:37
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刘仕晨

木虫 (正式写手)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

请问楼主老师，那我现在要计算一个体系的声子，而且是绝缘G类反铁磁的，怎么办呢，最近这个问题一直在纠结，不知道该怎么处理这个问题，因为我没有办法计算波恩有效电荷进行修正了，谢谢！
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12楼2013-11-27 13:23:28
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黄河honour

铁杆木虫 (正式写手)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

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14楼2015-01-21 00:10:39
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迟晨御龙

金虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by identation at 2011-05-09 18:26:22
2spin density是什么呢？磁矩在不考虑自旋轨道耦合的情况和可以通过DOS图上自旋和下自旋曲线得出
上自旋和下自旋的态密度对能量积分，积分到费米能级为止，差即为磁矩
你问的怎样才能出现磁矩？有磁性的体系，在你 ...

请问，考虑了SOC就不能直接积分dos得到了吧？那此时理论上积分值应该大于实际的磁矩吗？

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15楼2019-11-09 10:38:19
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xiaopowan4楼
2011-05-10 17:00   回复  
一般  
sg184089269楼
2011-05-22 10:30   回复  
五星好评  
相信未来ok13楼
2015-01-19 19:07   回复  
五星好评  
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