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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 » castep计算Fe-Cr合金可以不加自旋么，有什么影响？
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identation

金虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
mazuju028(金币+2, 1ST强帖+1): 回答细致。 2011-05-21 12:55:12
uuv2010(金币+1): 多谢提示 2011-07-16 23:35:57
是这样的，为什么要加自旋呢？以你说的体系为例，Fe原子组态为4s23d6，d轨道包括分别是磁量子数m=-2,-1,0,1,2的五个分轨道，一共能容纳十个电子，但是Fe的d轨道上只有六个电子，那么这六个电子如何占据轨道呢？根据洪特法则，在基态，应该如下占据：
m=-2     -1     0      1      2
     上   上   上   上   上下
其中上表示自旋UP，下表示自旋DOWN；
也就是说实际上基态的铁原子自旋量子数应该是S=4*（1/2）=2，基态磁矩应该是4uB，这里面不考虑自旋轨道耦合，而且认为Fe的轨道角动量冻结了，当然，如果考虑了自旋轨道耦合则是另外一种算法了；所以在计算中要指定Fe的原子磁矩，这才是Fe原子的基态结构，否则，不指定原子磁矩，则软件默认的Fe的d电子排列是这样的：
m=-2        -1         0      1      2
     上下   上下   上下   
而这个不是Fe原子的基态。
那么Fe原子存不存在这种状态呢?存在的，是激发态，一般来讲这种态的能量要高于指定Fe自旋得到的态的能量。
至于Cr也是如此。
因此，如果你需要可靠的计算结果，应该指定自旋；当然，指定了自旋之后计算量增加了。
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2楼2011-05-21 12:44:07
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