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q68

铁杆木虫 (著名写手)

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[交流] 弱弱问一个磁性方面的问题

本人不做磁性，看到论坛中这么多大牛。
弱弱问一下，第一性原理计算磁性时，原胞中磁性原子的磁性方向需要制定？这个可以不指定不？可以由软件来优化磁性的方向不？

好像有牛人说能从费米面处分析出电子的自旋情况，进而可以分析出磁矩的方向？这个是怎么回事？

磁化率怎么用统计的观点与上面联系起来？好像磁化的过程中原胞的磁矩是要转变的。

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1楼 2011-05-18 13:55:38

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identation

金虫 (著名写手)

★ ★ ★ ★
q68(金币+1):谢谢参与
bingmou(金币+3, 1ST强帖+1): 感谢你的热心帮助 2011-05-18 22:23:33
q68(金币+6): 好详细，谢谢 2011-05-19 07:38:18

如果你考虑的是共线磁性，那么磁性方向一般指定为Z方向即可，如果用数组指定初始磁矩，比如abinit软件，你只需设定磁性原子的初始磁矩为0.0, 0.0, M（M是体系的原子磁矩）；对于CASTEP这样的软件，它只支持共线磁化，所以你只需指定一个数值，再加上Up或者Down即可；
如果你考虑的体系是非共线磁性，那么有两种方法，一种是你指定初始磁矩大小和方向，然后优化体系，得到体系的原子分磁矩大小和指向，或者你指定原子初始磁矩，饼限制原子磁矩的方向，也就是说计算的时候仅优化原子磁矩的大小，而不优化方向，当然你也可以大小和方向都限制；非共线磁性要考虑自旋轨道耦合，计算起来收敛可能较慢；

磁矩方向根据DOS一般不能得到，如果是共线磁性很见到，DOS中若费米能级以下上自旋态密度多余下自旋态密度，则显然原子自旋方向是上，反之则为下；如果非共线磁性，态密度图不能得到原子磁矩方向。

这个可以根据初始磁矩和居里温度通过平均场公式拟合得到，磁化过程中原胞饱和磁矩基本不变，磁化过程一般是使不同取向的磁畴倾向于相同方向的，一般不是指晶胞中磁矩增大或减小。