vasp在計(jì)算磁性的實(shí)例和討論

1、兄弟，問3個(gè)問題1，vasp在計(jì)算磁性的時(shí)候，oszicar中得到的磁矩和outcar中得到各原子磁矩之和不一致，在投稿的是否曾碰到有審稿人質(zhì)疑，對(duì)于這個(gè)不一致你們一般是怎么解釋的了？2，另外，磁性計(jì)算應(yīng)該比較負(fù)責(zé)。你應(yīng)該還使用別的程序計(jì)算過磁性，與vasp結(jié)果比較是否一致，對(duì)磁性計(jì)算采用的程序有什么推薦。ps：由于曾使用vasp和dmol算過非周期體系磁性，結(jié)構(gòu)對(duì)磁性影響非常大，因此使用這兩個(gè)程序計(jì)算的磁性要一致很麻煩。還不敢確定到底是哪個(gè)程序可能不可靠。3，如果采用vasp計(jì)算磁性，對(duì)采用的方法和設(shè)置有什么推薦。1， OSZICAR中得到的磁矩是OUTCAR中最后一步得到的總磁矩是相等的。

2、總磁矩和各原子的磁矩(RMT球內(nèi)的磁矩)之和之差就是間隙區(qū)的磁矩。因?yàn)橛虚g隙區(qū)存在,不一致是正常的。2，如果算磁性，全電子的結(jié)果更精確，我的一些計(jì)算結(jié)果顯示磁性原子對(duì)在最近鄰的位置時(shí)，PAW與FPLAW給出的能量差不一致，在長(zhǎng)程時(shí)符合的很好。雖然并沒有改變定性結(jié)論。感覺PAW似乎不能很好地描述較強(qiáng)耦合。我試圖在找出原因，主要使用exciting和vasp做比較。計(jì)算磁性推薦使用FP-LAPW, FP-LMTO, FPLO很吸引人(不過是商業(yè)的)，后者是O(N)算法。3，使用vasp計(jì)算磁性，注意不同的初始磁矩是否收斂為同一個(gè)磁矩。倒沒有特別要注意的地方，個(gè)人認(rèn)為。歸根結(jié)底，需要一個(gè)優(yōu)秀的交換關(guān)

3、聯(lián)形式出現(xiàn)VASP計(jì)算是否也是像計(jì)算DOS和能帶一樣要進(jìn)行三步（結(jié)構(gòu)優(yōu)化，靜態(tài)自洽計(jì)算，非自洽計(jì)算），然后看最后一步的出的磁矩呢？一直想計(jì)算固體中某個(gè)原子的磁矩，根據(jù)OUTCAR的結(jié)果似乎不能分析，因?yàn)樗锩婵偞啪馗鶲SZICAR的值有一定的差別，據(jù)說是OUTCAR中只考慮WS半徑內(nèi)磁矩造成的。最近看到一個(gè)帖子說是可以用bader電荷分析方法分析原子磁矩。如法炮制之后發(fā)現(xiàn)給出的總磁矩與OSZICAR的結(jié)果符合的甚好，可是覺得沒有根據(jù)，有誰知道這樣做的依據(jù)嗎，歡迎討論！設(shè)置ISPIN=2計(jì)算得到的態(tài)密度成為自旋態(tài)密度。設(shè)置ISPIN=2就可以計(jì)算磁性，鐵磁和反鐵磁在MAG里設(shè)置。最后得到的DOS

4、是分up和down的。磁性計(jì)算(2006-12-03 21:02) · 標(biāo)簽： - 分類： Vasp ·磁性計(jì)算   順磁，意味進(jìn)行non-spin polarized的計(jì)算，也就是ISPIN=1。 鐵磁，意味進(jìn)行spin-polarized的計(jì)算，ISPIN=2，而且每個(gè)磁性原子的初始磁矩設(shè)置為一樣的值，也就是磁性原子的MAGMOM設(shè)置為一樣的值。對(duì)非磁性原子也可以設(shè)置成一樣的非零值（與磁性原子的一樣）或零，最后收斂的結(jié)果，非磁性原子的local磁矩很小， 快接近0，很小的情況，很可能意味著真的是非磁性原子也會(huì)被極化而出現(xiàn)很小的local磁矩。

5、60;反鐵磁，也意味著要進(jìn)行spin-polarized的計(jì)算，ISPIN=2，這是需采用反鐵磁的磁胞來進(jìn)行計(jì)算，意味著此時(shí)計(jì)算所采用的晶胞不再是鐵磁計(jì)算時(shí)的最小原胞。比如對(duì)鐵晶體的鐵磁狀態(tài)，你可以采用bcc的原胞來計(jì)算，但是在進(jìn)行反鐵磁的Fe計(jì)算，這是你需要采用sc的結(jié)構(gòu)來計(jì)算，計(jì)算的晶胞中包括兩個(gè)原子，你要設(shè)置一個(gè)原子的MAGMOM為正的， 另一個(gè)原子的MAGMOM設(shè)置為負(fù)，但是它們的絕對(duì)值一樣。因此在進(jìn)行反鐵磁的計(jì)算時(shí)， 應(yīng)該確定好反鐵磁的磁胞，以及磁序，要判斷哪種磁序和磁胞是最可能的反鐵磁狀態(tài)， 那只能是先做好各種可能的排列組合，然后分別計(jì)算這些可能組合的情況，最后比較它們的總能，總能

6、最低的就是可能的磁序。同樣也可以與它們同鐵磁或順磁的進(jìn)行比較。了解到該材料究竟是鐵磁的、還是順磁或反鐵磁的。 亞鐵磁，也意味要進(jìn)行spin-polarized的計(jì)算，ISPIN=2，與反鐵磁的計(jì)算類似，不同的是 原子正負(fù)磁矩的絕對(duì)值不是樣大。 非共線的磁性，那需采用專門的non-collinear的來進(jìn)行計(jì)算，除了要設(shè)置ISPIN，MAGMOM的設(shè)置還需要指定每個(gè)原子在x,y,z方向上的大小。這種情況會(huì)復(fù)雜一些。參雜Co原子的CdS稀磁半導(dǎo)體的態(tài)密度計(jì)算1. 2. 31. 結(jié)構(gòu)優(yōu)化System = CdSENCUT =500;ISTART= 0;ICHARG= 2;GGA = 91;ISPIN

7、=2VOSKOWN=1ISMEAR = -5;SIGMA = 0.1;NSW=165IBRION = 2;ISIF = 3;POTIM = 0.2;EDIFF = 1E-4;EDIFFG = -1E-2;LREAL = AutoPREC = Accurate2.靜態(tài)自洽計(jì)算得到體系的總磁矩（OZICAR最后一行MAG=）System = CdS-CoENCUT =500;ISTART= 0;ICHARG= 2;GGA = 91;ISMEAR = -5;SIGMA = 0.1;ISPIN= 2VOSKOWN= 1#NSW=165#IBRION = 1;#ISIF = 3;#POTIM = 0.2

8、;EDIFF = 1E-5;EDIFFG = -1E-3;LREAL=AutoPREC = Accurate3.靜態(tài)非自洽計(jì)算得到自旋態(tài)密度以及體系的總磁矩（OZICAR最后一行MAG=）磁矩與2中的相同System = CdS-CoENCUT =500;ISTART= 0;ICHARG= 11;GGA = 91;ISMEAR = -5;SIGMA = 0.1;ISPIN= 2VOSKOWN= 1LORBIT= 10#NSW=165#IBRION = 2;#ISIF = 3;#POTIM = 0.2;EDIFF = 1E-5;EDIFFG = -1E-3;LREAL=AutoPREC = Ac

9、curateNPAR= 1做鐵磁計(jì)算或者反鐵磁計(jì)算需加MAGMOM參數(shù)晶胞中只有一種原子時(shí)：MAGMOM= 2m*3 鐵磁計(jì)算 （2m是總的原子數(shù)，3是每個(gè)原子初始磁矩的大小）MAGMOM=m*-3 m*3反鐵磁計(jì)算Types of spin ordering in perovskite oxides鐵磁 FM 反鐵磁AFMA-type:         The intra-plane coupling is ferromagnetic while inter-plane coupling is antiferromagne

10、tic. C-type:         The intra-plane coupling is antiferromagnetic while inter-plane coupling is ferromagnetic. G-type:         Both intra-plane and inter-plane coupling are antiferromagnetic. 磁結(jié)構(gòu)的計(jì)算標(biāo)題：轉(zhuǎn)載如何用VASP計(jì)算鐵磁、反鐵磁和順磁 瀏覽：95&#

11、160; 評(píng)論：0順磁，意味進(jìn)行non-spin polarized的計(jì)算，也就是ISPIN=1。 鐵磁，意味進(jìn)行spin-polarized的計(jì)算，ISPIN=2，而且每個(gè)磁性原子的初始磁矩設(shè)置為一樣的值，也就是磁性原子的MAGMOM設(shè)置為一樣的值。對(duì)非磁性原子也可以設(shè)置成一樣的非零值（與磁性原子的一樣）或零，最后收斂的結(jié)果，非磁性原子的local磁矩很小，快接近0，很小的情況，很可能意味著真的是非磁性原子也會(huì)被極化而出現(xiàn)很小的local磁矩。 反鐵磁，也意味著要進(jìn)行spin-polarized的計(jì)算，ISPIN=2，這是需采用反鐵磁的磁胞來進(jìn)行計(jì)算，意味著此時(shí)計(jì)算所采用的晶胞不再

12、是鐵磁計(jì)算時(shí)的最小原胞。比如對(duì)鐵晶體的鐵磁狀態(tài)，你可以采用bcc的原胞來計(jì)算，但是在進(jìn)行反鐵磁的Fe計(jì)算，這是你需要采用sc的結(jié)構(gòu)來計(jì)算，計(jì)算的晶胞中包括兩個(gè)原子，你要設(shè)置一個(gè)原子的MAGMOM為正的，另一個(gè)原子的MAGMOM設(shè)置為負(fù)，但是它們的絕對(duì)值一樣。因此在進(jìn)行反鐵磁的計(jì)算時(shí)，應(yīng)該確定好反鐵磁的磁胞，以及磁序，要判斷哪種磁序和磁胞是最可能的反鐵磁狀態(tài)，那只能是先做好各種可能的排列組合，然后分別計(jì)算這些可能組合的情況，最后比較它們的總能，總能最低的就是可能的磁序。同樣也可以與它們同鐵磁或順磁的進(jìn)行比較。了解到該材料究竟是鐵磁的、還是順磁或反鐵磁的。NUPDOWN 設(shè)置為一個(gè)為非0而且非-1

13、的數(shù)，就是相當(dāng)是將在自洽迭代循環(huán)的計(jì)算過程加了一個(gè)限制，即限制自旋向上和自旋向下的電子數(shù)之差為一個(gè)固定的值，對(duì)應(yīng)的就是給體系設(shè)置一個(gè)固定的總磁矩。具體在程序里面實(shí)現(xiàn)起來，量子化學(xué)的程序(比如Gaussian)和廣泛用于固體物理的第一原理程序(比如WIEN2K)略有不同。亞鐵, 結(jié)構(gòu), 原子, 磁矩, 整數(shù)最近遇到一個(gè)問題，如何計(jì)算不同的磁性結(jié)構(gòu)？如鐵磁結(jié)構(gòu)，反鐵磁結(jié)構(gòu)，亞鐵磁結(jié)構(gòu)。vasp教程上有說明，設(shè)置ISPIN=2，MAGMOM=.，這樣來說，計(jì)算鐵磁結(jié)構(gòu)只需要把各個(gè)原子的磁矩方向設(shè)為一致，如，都為正值就可以了；計(jì)算反鐵磁結(jié)構(gòu)只需要把不同子子晶格的原子磁矩方向設(shè)為相反，如，一正一負(fù)就可以

14、了；計(jì)算亞鐵磁結(jié)構(gòu)或許還要用到NUPDOWN。但是有個(gè)問題，我做了一個(gè)亞鐵磁結(jié)構(gòu)的計(jì)算，初始MAGMOM設(shè)置了有正有負(fù)的原子磁矩，沒有設(shè)置NUPDOWN值，而優(yōu)化出來的結(jié)果里各個(gè)原子的磁矩卻是按同一方向排列的！也就是說沒有得到我想要的亞鐵磁結(jié)構(gòu)。如果要設(shè)置NUPDOWN進(jìn)行強(qiáng)制總磁矩的話，又不知道這個(gè)值該設(shè)成多大？非常希望各位多給意見，只要是有相關(guān)內(nèi)容的回帖都送金幣。收藏 分享 評(píng)分 回復(fù) 引用 TOP 定義: 自旋多重度（spin multiplicity）2S+1, S=n*1/2,n為單電子數(shù)。所以，關(guān)鍵是單電子的數(shù)目是多少。 當(dāng)有偶數(shù)個(gè)電子時(shí)，例如 O2，共有16個(gè)電子，那么單電子數(shù)目可能是0，即8個(gè)alpha和8個(gè)beta電子配對(duì)，對(duì)應(yīng)單重態(tài)，但是也可能是有9個(gè)電子和7個(gè)電子，那么能成對(duì)的是7對(duì)，還剩2個(gè)沒有配對(duì)，于是n=2,對(duì)應(yīng)的是多重度3。同理還可以有多重度5，7，9， .一般而言,是多重度低