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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 » MS勾选自旋优化失败
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luochuiyi90

木虫 (正式写手)

[求助] MS勾选自旋优化失败

各位虫友，如图，我用CASTEP几何优化镍酸锂，考虑电子自旋，所以勾选了spin polarized ,并且根据帖子里面说的把initial spin 设置为5，其他的设置均未改变。在未考虑自旋情况下优化没有什么问题，但是考虑自旋就会显示：Warning: electronic minimisation did not converge when finding ground state.然后优化失败。小弟刚学MS，导师也不懂，也没师兄姐可以请教，哪位高手可以帮帮我，小弟感激不尽！

MS勾选自旋优化失败
jietu2.jpg
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努力提升自己ing
1楼 2015-09-29 21:03:37
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

冲天飞龙

木虫 (小有名气)
引用回帖:
15楼: Originally posted by luochuiyi90 at 2015-10-02 22:31:04
真的谢谢你！不好意思，没有及时回。我找全了所有结果文件夹，还是没有找到呢，会不会是版本的问题，我用的是MS7.0，还是优化的时候有的选择项没有勾上呢。另外那两个结果好像也不同，spin设置为1
时：********** ...

我这边最近估计比较忙，你自己看看我给你回复的研究一下吧？重要的地方我都跟你讲过了。
另外你看下我给你的附件，我算了几个例子在里面，initial spin=1,2,5的，以及还有一个是3倍原胞大小的计算，所有计算的结论都是每个原胞的net spin是1。你比较下你的参数有没有设置的不对的地方
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    • 2015-10-02 23:22:59, 58.15 K

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luochuiyi90
17楼2015-10-02 23:27:13
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冲天飞龙

木虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by luochuiyi90 at 2015-10-01 20:50:51
谢谢，国庆快乐！我算的只是一个单胞，没有用超胞算。在未考虑自旋的时候，结果文件显示：
number of  electrons                            :  25.00   
net charge of system                           : ...

castep的默认设置是，如果检测到体系总电子数是奇数，就会自动进行自旋优化。
你这个体系是25个电子所以得到的结果已经是考虑了自旋的结果了。

如果你设置initial spin，是参考了别人的结论，可以看下别人的cell是怎么设置的，至少目前看来这个单胞得到net spin=1还是比较正常的，毕竟总电子数是奇数。

建议做下大的晶胞，比如2个，4个单胞大小的，看看这样设置后总电子数变成偶数后，还会不会有net spin。

另外后面如果需要考虑磁学性质的话，可以加上spin orbital coupling看看，vasp有这个功能，castep好像最新的版本有
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luochuiyi90
7楼2015-10-01 22:46:16
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冲天飞龙

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
luochuiyi90: 金币+6 2015-10-01 20:05:57
首先我没接触过这个材料，所以说的不一定对
net spin真的是5吗？这么大！能不能介绍一下这种材料的性质，为什么spin会是5，以及你算的时候用的晶胞大小？
此外，由于总电子数是偶数个，如果spin是5的话，那岂不是自旋向上以及自旋向下的电子数都不是整数了
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2楼2015-09-30 18:37:06
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jimsmart

捐助贵宾 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
luochuiyi90: 金币+4 2015-10-01 20:06:19
如果报错的话, 应该是参数设置还是有不对的地方, 改到它不报错为止.
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3楼2015-10-01 18:30:54
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luochuiyi90

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 冲天飞龙 at 2015-09-30 18:37:06
首先我没接触过这个材料，所以说的不一定对
net spin真的是5吗？这么大！能不能介绍一下这种材料的性质，为什么spin会是5，以及你算的时候用的晶胞大小？
此外，由于总电子数是偶数个，如果spin是5的话，那岂不是 ...

谢谢你的回复。之所以设置为5，是因为看到有的帖子说参数可以设置大点，计算的时候会自行调整。但是，我发现设置为2或者1，对应的
2*Integrated Spin Density  与2*Integrated |Spin Density| 值会发生变化，比如，设置为5时：
2*Integrated Spin Density   =     5.00000   
2*Integrated |Spin Density| =     5.00000 ，但是，设置为2时：
2*Integrated Spin Density   =     2.00000   
2*Integrated |Spin Density| =     2.10030
设置为1时：2*Integrated Spin Density   =     1.00000   
2*Integrated |Spin Density| =     1.14647，不同的值会有不同的结果。另外LiNiO2中Ni离子为+3价，核外电子排布应该是3d74s0，所以我个人觉得是不是应该在Modify里面将Ni Spin设置为3呢？期待您的指教。金币不够的话我会追加，谢谢！
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努力提升自己ing
4楼2015-10-01 20:05:40
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luochuiyi90

木虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by jimsmart at 2015-10-01 18:30:54
如果报错的话, 应该是参数设置还是有不对的地方, 改到它不报错为止.

改为1，或者2，是能够算出来，但是结果不一样，纠结。。
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努力提升自己ing
5楼2015-10-01 20:07:28
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luochuiyi90

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 冲天飞龙 at 2015-09-30 18:37:06
首先我没接触过这个材料，所以说的不一定对
net spin真的是5吗？这么大！能不能介绍一下这种材料的性质，为什么spin会是5，以及你算的时候用的晶胞大小？
此外，由于总电子数是偶数个，如果spin是5的话，那岂不是 ...

谢谢，国庆快乐！我算的只是一个单胞，没有用超胞算。在未考虑自旋的时候，结果文件显示：
number of  electrons                            :  25.00   
net charge of system                           :  0.000   
net spin   of system                             :  1.000   
number of  up  spins                            :  13.00   
number of down spins                          :  12.00   
treating system as non-spin-polarized
number of bands                                 :         13
请问该怎么设置自旋呢？
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努力提升自己ing
6楼2015-10-01 20:50:51
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冲天飞龙

木虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by luochuiyi90 at 2015-10-01 20:05:40
谢谢你的回复。之所以设置为5，是因为看到有的帖子说参数可以设置大点，计算的时候会自行调整。但是，我发现设置为2或者1，对应的
2*Integrated Spin Density  与2*Integrated |Spin Density| 值会发生变化，比如 ...

按道理来说，确实会即使设置不同的initial spin也都能优化到相同的结果，你看一看算好的.castep文件的末尾有没有说优化成功。然后分别看下自旋向上和自旋向下的电子分别填充在哪个能级上，castep会分别列出来的，自旋向上和自旋向下的电子数之差就是优化好的net spin。
关于Ni的外层电子，+3价的我觉得排成3d5,4s2似乎更合理，d轨道半满，s轨道全满能量应该比较低。不过Ni的金属性不强，和O的电负性差别没那么大，所以Ni和O之间可能是共价性的吧，所以Ni和O之间会公用电子吧，这一点我也不太肯定。
另外推荐个网站 https://www.materialsproject.org/
我刚才看了，上面有每种LiNiO2晶体构型人家算的磁性Final Magnetic Moment，不同的晶体结构算出来的磁性也不同，1到5的都有
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8楼2015-10-01 23:10:52
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luochuiyi90

木虫 (正式写手)
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7楼: Originally posted by 冲天飞龙 at 2015-10-01 22:46:16
castep的默认设置是，如果检测到体系总电子数是奇数，就会自动进行自旋优化。
你这个体系是25个电子所以得到的结果已经是考虑了自旋的结果了。

如果你设置initial spin，是参考了别人的结论，可以看下别人的ce ...

嗯嗯，就是说我在没有勾选Spin polarized 优化出来的结果，其实也是考虑了自旋的，是吗？但是Energy计算时一定是要勾选Spin polarized并且进行自旋设置的吧？我并不是要算这种材料的磁学性质，只是看到很多帖子说有过渡族元素的材料就要考虑自旋计算才能准确。不知道是不是这样呢？求指教。
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9楼2015-10-02 17:19:48
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冲天飞龙

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
luochuiyi90: 金币+5, ★★★很有帮助 2015-10-02 19:04:02
引用回帖:
9楼: Originally posted by luochuiyi90 at 2015-10-02 17:19:48
嗯嗯，就是说我在没有勾选Spin polarized 优化出来的结果，其实也是考虑了自旋的，是吗？但是Energy计算时一定是要勾选Spin polarized并且进行自旋设置的吧？我并不是要算这种材料的磁学性质，只是看到很多帖子说有 ...

对，如果是总电子数是奇数，即使没勾选spin polarized，castep算的时候也会自动考虑自旋，这是castep的自动纠错功能，你要证实的话就检测一下你的*.castep文件，看看里面会有这么一段
**************************** Electronic Parameters ****************************

number of  electrons                           :  348.0
net charge of system                           :  0.000
net spin   of system                           :  0.000
number of  up  spins                           :  174.0
number of down spins                           :  174.0
treating system as non-spin-polarized
比如我这里是non-spin-polarized，就是算的时候没自旋。
只要这里写的是 treating system as spin-polarized就是算的时候考虑了自旋。
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10楼2015-10-02 18:21:25
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