vasp在计算磁性的实例和讨论

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VASP第一性原理计算与案例详解

VASP第一性原理计算与案例详解

VASP第⼀性原理计算与案例详解V ASP第⼀性原理计算与案例详解⽬录第⼀章 LINUX命令 (3)1.1 常⽤命令 (3)1.1.1 浏览⽬录 (3)1.1.2 浏览⽂件 (3)1.1.3 ⽬录操作 (3)1.1.4 ⽂件操作 (3)1.1.5 系统信息 (3)第⼆章 SSH软件使⽤ (4)2.1 软件界⾯ (4)2.2 SSH transfer的应⽤ (5)2.2.1 ⽂件传输 (5)2.2.2 简单应⽤ (5)第三章 VASP的四个输⼊⽂件 (5)3.1 INCAR (5)3.2 KPOINTS (6)3.3 POSCAR (6)3.4 POTCAR (7)第四章实例 (8)4.1 模型的构建 (8)4.2 VASP计算 (11)4.2.1 参数测试(VASP)参数设置 (11)4.2.2 晶胞优化(Cu) (18)4.2.3 Cu(100)表⾯的能量 (20)4.2.4 吸附分⼦CO、H、CHO的结构优化 (22)4.2.5 CO吸附于Cu100表⾯H位 (24)4.2.6 H吸附于Cu100表⾯H位 (25)4.2.7 CHO吸附于Cu100表⾯B位 (26)4.2.8 CO和H共吸附于Cu100表⾯ (28)4.2.9 过渡态计算 (29)第⼀章 Linux命令1.1 常⽤命令1.1.1 浏览⽬录cd: 进⼊某个⽬录。

如:cd /home/songluzhi/vasp/CH4cd .. 上⼀层⽬录;cd / 根⽬录;ls: 显⽰⽬录下的⽂件。

注:输⼊⽬录名时,可只输⼊前3个字母,按Tab键补全。

1.1.2 浏览⽂件cat:显⽰⽂件内容。

如:cat INCAR如果⽂件较⼤,可⽤:cat INCAR | more (可以按上下键查看) 合并⽂件:cat A B > C (A和B的内容合并,A在前,B在后) 1.1.3⽬录操作mkdir:建⽴⽬录;rmdir:删除⽬录。

如:mkdir T-CH3-Rh1111.1.4 ⽂件操作rm:删除⽂件;vi:编辑⽂件;cp:拷贝⽂件mv:移动⽂件;pwd:显⽰当前路径。

VASP磁性计算总结篇

VASP磁性计算总结篇

VASP磁性计算总结篇以下是从VASP在线说明书整理出来的非线性磁矩和自旋轨道耦合的计算说明。

非线性磁矩计算:1)计算非磁性基态产生WAVECAR和CHGCAR文件。

2)然后INCAR中加上ISPIN=2ICHARG=1 或 11 !读取WAVECAR和CHGCAR文件LNONCOLLINEAR=.TRUE.MAGMOM=注意:①对于非线性磁矩计算,要在x, y 和 z方向分别加上磁矩,如MAGMOM = 1 0 0 0 1 0 !表示第一个原子在x方向,第二个原子的y方向有磁矩②在任何时候,指定MAGMOM值的前提是ICHARG=2(没有WAVECAR和CHGCAR 文件)或者ICHARG=1 或11(有WAVECAR 和CHGCAR文件),但是前一步的计算是非磁性的(ISPIN=1)。

磁各向异性能(自旋轨道耦合)计算:注意: LSORBIT=.TRUE. 会自动打开LNONCOLLINEAR= .TRUE.选项,且自旋轨道计算只适用于PAW赝势,不适于超软赝势。

自旋轨道耦合效应就意味着能量对磁矩的方向存在依赖,即存在磁各向异性能(MAE),所以要定义初始磁矩的方向。

如下:LSORBIT = .TRUE.SAXIS = s_x s_y s_z (quantisation axis for spin)默认值:SAXIS=(0+,0,1),即x方向有正的无限小的磁矩,Z方向有磁矩。

要使初始的磁矩方向平行于选定方向,有以下两种方法:MAGMOM = x y z ! local magnetic moment in x,y,zSAXIS = 0 0 1 ! quantisation axis parallel to zorMAGMOM = 0 0 total_magnetic_moment ! local magneticmoment parallel to SAXIS (注意每个原子分别指定)SAXIS = x y z !quantisation axis parallel to vector (x,y,z),如 0 0 1两种方法原则上应该是等价的,但是实际上第二种方法更精确。

2-VASP计算教程第二课-氧原子能量及磁性的计算

2-VASP计算教程第二课-氧原子能量及磁性的计算

V ASP计算教程第二课氧原子能量及磁性的计算课程目标:正确计算孤立氧原子的能量与磁性。

课程正文:一、磁性对孤立氧原子能量计算的影响氧的原子序号为8,电子排布为[He]2s22p4。

如下图所示,其内层有两个电子,外层有六个电子,原子轨道可表示为:可见其2p轨道有两个未配对电子,因此氧原子具有磁性,磁矩为2μB。

拓展阅读:物质的磁性1、孤立原子的磁性原子的磁矩主要来源于电子的轨道磁矩和自旋磁矩。

原子中电子的自旋方式分为上下两种(如上图氧原子轨道表示方法所示,上下箭头表示电子的自旋上下),在大多数物质中,自旋向上的电子和自旋向下的电子数目相等,产生的磁矩会相互抵消,因此整个体系对外不显示磁性。

而在一些物质内部,自旋向上和自旋向下的电子数目不相等,部分电子的自旋磁矩不能被抵消,体系便会显示磁性。

多电子原子所处的电子状态(电子的数量以及排布情况)决定了原子的磁性。

原子中内部的满壳层角动量和磁矩均为零,对磁性并不产生贡献,因此电子状态主要取决于靠外的不满壳层。

上图所示的氧原子包含8个电子,K壳层的1s轨道有两个电子(自旋方向一上一下),L壳层有六个电子,其中2s轨道有两个电子(自旋方向一上一下),2p轨道有四个电子(自旋方向三上一下)。

可以看出,内壳层(K)的电子自旋磁矩相互抵消,对原子磁性不产生贡献,而外壳层(L)经过抵消将会剩余两个自旋向上的电子,因此氧原子对外显示2μB的磁矩。

如上所述,绝大部分原子体系的较外壳层并未填满电子,因此在使用V ASP计算孤立原子时需要考虑磁性。

2、固体的磁性固体材料按照磁性一般可以分为两类:包含顺磁离子的固体和不包含顺磁离子的固体。

顺磁离子是指d轨道未填满的过渡元素或f轨道未填满的稀土元素。

不含顺磁离子的固体包括金属、半导体、离子晶体,这些固体一般会呈现微弱的顺磁性或抗磁性。

包含顺磁离子的固体大都是磁性材料,顺磁离子结合成固体时存在不满壳层,因此会保持固有的磁矩,表现出较强磁性,如铁,钴,镍等。

VASP磁性计算总结篇

VASP磁性计算总结篇

在线说明书整理出来的非线性磁矩和自旋轨道耦以下是从VASP合的计算说明。

非线性磁矩计算:和CHGCAR文件。

1)计算非磁性基态产生WAVECAR)然后INCAR中加上2ISPIN=2文件和CHGCAR11 !读取WAVECAR ICHARG=1 或LNONCOLLINEAR=.TRUE. MAGMOM=注意:①对于非线性磁矩计算,要在x, y 和 z方向分别加上磁矩,如MAGMOM = 1 0 0 0 1 0 !表示第一个原子在x方向,第二个原子的y方向有磁矩②在任何时候,指定MAGMOM值的前提是ICHARG=2(没有WAVECAR和CHGCAR文件)或者ICHARG=1 或11(有WAVECAR和CHGCAR文件),但是前一步的计算是非磁性的(ISPIN=1)。

磁各向异性能(自旋轨道耦合)计算:注意: LSORBIT=.TRUE. 会自动打开LNONCOLLINEAR= .TRUE.选项,且自旋轨道计算只适用于PAW赝势,不适于超软赝势。

.自旋轨道耦合效应就意味着能量对磁矩的方向存在依赖,即存在磁各向异性能(MAE),所以要定义初始磁矩的方向。

如下:LSORBIT = .TRUE.SAXIS = s_x s_y s_z (quantisation axis for spin)默认值: SAXIS=(0+,0,1),即x方向有正的无限小的磁矩,Z方向有磁矩。

要使初始的磁矩方向平行于选定方向,有以下两种方法:MAGMOM = x y z ! local magnetic moment in x,y,zSAXIS = 0 0 1 ! quantisation axis parallel to zorMAGMOM = 0 0 total_magnetic_moment ! local magnetic moment parallel to SAXIS (注意每个原子分别指定)SAXIS = x y z ! quantisation axis parallel to vector (x,y,z),如 0 0 1两种方法原则上应该是等价的,但是实际上第二种方法更精确。

vasp在计算磁性的实例

vasp在计算磁性的实例

兄弟,问3个问题1,vasp在计算磁性的时候,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审稿人质疑,对于这个不一致你们一般是怎么解释的了?2,另外,磁性计算应该比较负责。

你应该还使用别的程序计算过磁性,与vasp结果比较是否一致,对磁性计算采用的程序有什么推荐。

ps:由于曾使用vasp和dmol算过非周期体系磁性,结构对磁性影响非常大,因此使用这两个程序计算的磁性要一致很麻烦。

还不敢确定到底是哪个程序可能不可靠。

3,如果采用vasp计算磁性,对采用的方法和设置有什么推荐。

1,OSZICAR中得到的磁矩是OUTCAR中最后一步得到的总磁矩是相等的。

总磁矩和各原子的磁矩(RMT球内的磁矩)之和之差就是间隙区的磁矩。

因为有间隙区存在,不一致是正常的。

2,如果算磁性,全电子的结果更精确,我的一些计算结果显示磁性原子对在最近邻的位置时,PAW与FPLAW给出的能量差不一致,在长程时符合的很好。

虽然并没有改变定性结论。

感觉PAW似乎不能很好地描述较强耦合。

我试图在找出原因,主要使用exciting和vasp做比较。

计算磁性推荐使用FP-LAPW, FP-LMTO, FPLO很吸引人(不过是商业的),后者是O(N)算法。

3,使用vasp计算磁性,注意不同的初始磁矩是否收敛为同一个磁矩。

倒没有特别要注意的地方,个人认为。

归根结底,需要一个优秀的交换关联形式出现VASP计算是否也是像计算DOS和能带一样要进行三步(结构优化,静态自洽计算,非自洽计算),然后看最后一步的出的磁矩呢?一直想计算固体中某个原子的磁矩,根据OUTCAR的结果似乎不能分析,因为它里面总磁矩跟OSZICAR的值有一定的差别,据说是OUTCAR中只考虑WS半径内磁矩造成的。

最近看到一个帖子说是可以用bader电荷分析方法分析原子磁矩。

如法炮制之后发现给出的总磁矩与OSZICAR的结果符合的甚好,可是觉得没有根据,有谁知道这样做的依据吗,欢迎讨论!设置ISPIN=2计算得到的态密度成为自旋态密度。

vasp经验总结

vasp经验总结

POSCAR.sh chmod +x POSCAR.sh 改为可执行文件 ./POSCAR.sh 运行
VASP中,用Berry Phase的方法计算极化值
INCAR中要添加的参数: LCALCPOL=.TRUE. 打开计算Berry的开关 EDIFF=1E-6 精度 DIPOL=0.4 0.4 0.4 选取参考点,任意选的,但是不要和离子重合
BP计算极化过程中,Dipole设置问题
设置在计算离子的dipole时的参考点即设置 DIPOL(注意的是,它的 设置需要使得原子移动前后的原子都在这个参考点的一侧。比如这个例 子中 Al处于(0,0,0),As处于(0.25, 0.25, 0.25)位置,而将DIPOL设置为( 0.5, 0.5, 0.5)和(0.125, 0.125, 0.125)都是可以的,但是在考虑移动Al原子时,不要将
NELM = 40 # maximum of 40 electronic steps
杂化泛函的计算 --HF Functional
GGA=PS(选用的赝势文件为PBBEsol, =PE为PBE的方法) LHFCALC = .True. PRECFOCK = Normal # NKRED = 2 (设置此参数容易报错,不知为何) TIME = 0.4 HFSCREEN = 0.2 AEXX = 0.25 #the exact exchange is used
2、ALGO, IALGO, LDIAG If the self-consistency loop does not converge within 40 steps, it will probably not converge at all. In this case you should reconsider the tags IALGO, LDIAG, and the mixing-parameters. 一般情况下,或使用IALGO=48时遇到收敛问题的话,可以考虑设IALGO为38, 或设置ALGO=Normal or Fast (in VAS P.4.5 and later versions)。 Default ALGO = Normal 3、NELMDL NELMDL gives the number of non-selfconsistent steps at the beginning In some cases (for instance MD’s, or ionic relaxation) you might set NELMIN to a larger value (4 to 8)

VASP第一性原理计算与案例详解

VASP第一性原理计算与案例详解

V ASP第一性原理计算与案例详解目录第一章 LINUX命令 (3)1.1 常用命令 (3)1.1.1 浏览目录 (3)1.1.2 浏览文件 (3)1.1.3 目录操作 (3)1.1.4 文件操作 (3)1.1.5 系统信息 (3)第二章 SSH软件使用 (4)2.1 软件界面 (4)2.2 SSH transfer的应用 (5)2.2.1 文件传输 (5)2.2.2 简单应用 (5)第三章 VASP的四个输入文件 (5)3.1 INCAR (5)3.2 KPOINTS (6)3.3 POSCAR (6)3.4 POTCAR (7)第四章 实例 (8)4.1 模型的构建 (8)4.2 VASP计算 (11)4.2.1 参数测试(VASP)参数设置 (11)4.2.2 晶胞优化(Cu) (18)4.2.3 Cu(100)表面的能量 (20)4.2.4 吸附分子CO、H、CHO的结构优化 (22)4.2.5 CO吸附于Cu100表面H位 (24)4.2.6 H吸附于Cu100表面H位 (25)4.2.7 CHO吸附于Cu100表面B位 (26)4.2.8 CO和H共吸附于Cu100表面 (28)4.2.9 过渡态计算 (29)第一章 Linux命令1.1 常用命令1.1.1 浏览目录cd: 进入某个目录。

如:cd /home/songluzhi/vasp/CH4cd .. 上一层目录;cd / 根目录;ls: 显示目录下的文件。

注:输入目录名时,可只输入前3个字母,按Tab键补全。

1.1.2 浏览文件cat:显示文件内容。

如:cat INCAR如果文件较大,可用:cat INCAR | more (可以按上下键查看) 合并文件:cat A B > C (A和B的内容合并,A在前,B在后) 1.1.3 目录操作mkdir:建立目录;rmdir:删除目录。

如:mkdir T-CH3-Rh1111.1.4 文件操作rm:删除文件;vi:编辑文件;cp:拷贝文件mv:移动文件;pwd:显示当前路径。

vasp在计算磁性的实例和讨论

vasp在计算磁性的实例和讨论

兄弟,问3个问题1,vasp在计算磁性的时候,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审稿人质疑,对于这个不一致你们一般是怎么解释的了?2,另外,磁性计算应该比较负责。

你应该还使用别的程序计算过磁性,与vasp结果比较是否一致,对磁性计算采用的程序有什么推荐。

ps:由于曾使用vasp和dmol算过非周期体系磁性,结构对磁性影响非常大,因此使用这两个程序计算的磁性要一致很麻烦。

还不敢确定到底是哪个程序可能不可靠。

3,如果采用vasp计算磁性,对采用的方法和设置有什么推荐。

1,OSZICAR中得到的磁矩是OUTCAR中最后一步得到的总磁矩是相等的。

总磁矩和各原子的磁矩(RMT球内的磁矩)之和之差就是间隙区的磁矩。

因为有间隙区存在,不一致是正常的。

2,如果算磁性,全电子的结果更精确,我的一些计算结果显示磁性原子对在最近邻的位置时,PAW与FPLAW给出的能量差不一致,在长程时符合的很好。

虽然并没有改变定性结论。

感觉PAW似乎不能很好地描述较强耦合。

我试图在找出原因,主要使用exciting和vasp做比较。

计算磁性推荐使用FP-LAPW, FP-LMTO, FPLO很吸引人(不过是商业的),后者是O(N)算法。

3,使用vasp计算磁性,注意不同的初始磁矩是否收敛为同一个磁矩。

倒没有特别要注意的地方,个人认为。

归根结底,需要一个优秀的交换关联形式出现VASP计算是否也是像计算DOS和能带一样要进行三步(结构优化,静态自洽计算,非自洽计算),然后看最后一步的出的磁矩呢?一直想计算固体中某个原子的磁矩,根据OUTCAR的结果似乎不能分析,因为它里面总磁矩跟OSZICAR的值有一定的差别,据说是OUTCAR中只考虑WS半径内磁矩造成的。

最近看到一个帖子说是可以用bader电荷分析方法分析原子磁矩。

如法炮制之后发现给出的总磁矩与OSZICAR的结果符合的甚好,可是觉得没有根据,有谁知道这样做的依据吗,欢迎讨论!设置ISPIN=2计算得到的态密度成为自旋态密度。

vasp经验总结

vasp经验总结

LDAUU=0 5.5 4 0 #specifies the effective on-site Coulomb interaction parameters LDAUJ=0 1.5 1 0 #specifies the effective on-site Exchange interaction parameters.
点电荷估计: 晶格某一方向所有原子坐标*离子价态相加,与优化后相加得到的值对比。
Spin orbital coupling (SOC)的计算 (LMCO为例)
ISTART=1 ICHARG=1 要读取WAVCAR 最好选取1而不用11,对结果影响是比较大的
LSORBIT=.TRUE. LMAXMIX=6 计算soc的时候一定要有此参数,d电子4,f电子6 MAGMOM=6*0 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 -4 0 0 -4 0 0 -4 0 0 3 0 0 3 0 0 3 0 0 3 0 0 -3 0 0 -3 0 0 -3 0 0 -3 72*0 SAXIS=1 1 1 磁矩的方向(见vasp手册,有两种设置方法) NBANDS=408 能带数是线性计算的二倍 ISYM=0 计算soc最好去掉对称性 GGA_COMPAT=.FALSE.
BP计算极化过程中,Dipole设置问题
设置在计算离子的dipole时的参考点即设置 DIPOL(注意的是,它的 设置需要使得原子移动前后的原子都在这个参考点的一侧。比如这个例 子中 Al处于(0,0,0),As处于(0.25, 0.25, 0.25)位置,而将DIPOL设置为( 0.5, 0.5, 0.5)和(0.125, 0.125, 0.125)都是可以的,但是在考虑移动Al原子时,不要将
#specifies the l-quantum number for which the on-site LDAUL= -1 2 2 -1 interaction is added (-1=no on-site terms added, 1= p, 2= d, 3= f, Default: LDAUL=2)

Vasp入门+实例

Vasp入门+实例

0.6 0.5
DOS
0.4 0.3 0.2 0.1 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
Energy
(4). 做非自洽计算, 求电子结构
• 修改INCAR文件: 将参数ICHARG设为 11 • 修改KPOINTS输入文件
• 运行VASP程序,从输出文件EIGENVAL中提出电子结构
� 1� a1 � a ( i � 2 � 1� a2 � a ( i � 2 � � a3 � ck
第一原理电子结构计算程序:VASP
• 程序原理
• 输入文件
• 输出文件 • 应用
输入文件
POTCAR KPOINTS POSCAR INCAR
Choosing POTCAR file LDA GGA PAW_LDA PAW_GGA PAW_PBE(VASP4.5)
pseudopotentail file Brillouin zone sampling structural data steering parameters
POSCAR输入文件: 原胞中的原子位置
Diamond Si 3.9 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 0.5 0.5 0.5 0.0 1 Direct 0.0 0.0 0.0
基矢的公因子
基矢a1 基矢a2
基矢a3 原胞中的原子个数 坐标系选为基矢构成的坐标系
基矢坐标系下原子的位置
� 1 � � a1 � a( j � k ) 2 � 1 � � a2 � a(i � k ) 2 � 1 � � a3 � a(i � j ) 2
1
0
-1
0 0.07 0.14 0.21 0.28 0.34 0.41 0.48 0.55

Vasp入门+实例

Vasp入门+实例
分如下几步:
(1). 生成4个输入文件: POSCAR POTCAR INCAR KPOINTS
(2). 优化晶格参数,求出体Mg的晶格参数
• 计算表面性质
• 应用
Building surfaces (1)asymmetric setup
(2)symmetric setup
unit cell coordinates are optimized
Fixed layers (bulk)
vacuum
示例1: 用VASP求1*1Mg(0001)的表面性质
NPAR=4 NSW=1 IBRION = 2 ISIF=2 ISYM = 1
(2). 优化晶格参数,求出能量最低所对应的晶格参数
运行VASP程序, 查看SUMMARY.fcc输出文件:
(3). 固定晶格参数, 求出能态密度(DOSCAR), 确定费米能量
(i) 找到平衡晶格常数后, 把该值写入到POSCAR文件中,并增加K点数 作一个离子步自洽计算(NSW = 0, IBRION = -1) . (ii) 从DOSCAR输出文件中读出态密度和费米能级,费米 费米能级也可从OUTCAR中读出.
VASP提供 各种POTCAR
c/a
K-Points 0 Monkhorst Pack 21 21 21 0 0 0
� 1� 3 � a1 � a ( i � j) 2 2 � 1� 3 � a2 � a ( i � j) 2 2 � � a3 � ck
NPAR=4 NSW=1 IBRION = 2 ISIF=2 ISYM = 1
(3). 固定晶格参数, 求出能态密度(DOSCAR), 确定费米能量 (4). 修改KPOINTS和INCAR输入文件,固定电荷密度,做非自洽 计算,得到输出文件EIGENVAL (5). 提取数据,画图

VASP计算的一些相关参数的参考

VASP计算的一些相关参数的参考
-3 -4
-4
8.5 什么时候需要自定义 ENCUT(和 ENAUG)
在大多数情况下,可以安全地使用从 POTCAR 文件中读取的 ENAUG 和 ENCUT 的默 认值。但是在一些情况下,这可能会导致小而且很容易避免的错误。 例如,如果你对不同组成成分体积阶段的能量差有兴趣的话(即 Co - CoSi - Si)。在这种 情况下,取默认 ENCUT 在计算纯 Co 和纯 Si 时将会出现不同的结果,但是最好是取相同的 截断动能来进行计算。在这种情况下,从 POTCAR 文件中确定最大 ENCUT 和 ENAUG,使 用这个值进行所有的计算。 另一个例子是计算分子表面吸附能。为使(例如)不可转让的环绕错误最小,应该计算一 个孤立分子、一个单一的表面、相同超晶胞的吸附物或是复杂表面、使用相同的截断动能来 计算能量。这通常需要在 INCAR 文件中手动修复 ENAUG 和 ENCUT。如果还想使用真实 的空间优化(LREAL =On), 建议使用 LREAL =On 进行所有三类计算(ROPT 的标记在所有计 算中应当类似,见 6.39 节)。 8.6 k点的数量,和涂抹方法 在阅读本节之前,阅读和理解7.4节。 用于计算所必需的 k 点的数量严格取决于所需的精度和系统是否是金属的事实。 金属系 统需要比半导体和绝缘系统数量级更多的 k 点。k 点的数量还取决于模糊方法的使用,但并 非所有方法都以相似的速度收敛。此外,错误是不能转移的,例如,对于 fcc, bcc 和 sc 结构, 9×9×9 会出现完全不同的错误。因此 k 点的数量绝对收敛是必要的。唯一的例外是等量的 超晶胞。如果两种计算方法使用相同的超晶胞,为两种方法设置相同的 K 点确实是个不错的 主意。 k点网格和涂抹有密切的关系。我们在这里重复的指导方针ISMEAR已经在6.38节给出: •对于半导体或绝缘体一直使用四面体法(ISMEAR =-5),如果该晶胞太大而不能使用四面体 方法,设置 ISMEAR = 0。 •对于金属的松弛一直使用ISMEAR = 1并挪用一个SIGMA值(因此,熵小于1电子伏/原子)。注 意: 对半导体和绝缘体避免使用ISMEAR > 0,否则有可能出现问题 •对于DOS和非常准确的总能量计算(金属不松弛)使用四面体法 (ISMEAR =-5)。 再次,如果可能的话我们推荐使用Bl¨ ochl修正的四面体方法(ISMEAR = 5),这个方法 是十分简单安全的,不同于其他方法需要经验参数。特别对于大体积材料,使用这种方法能 够得到高度准确的结果。 虽然这个方案的 k 点数量仍然较大。绝缘体 100 k 点/原子在整个布里渊区,一般足以降 低能量误差到小于 10 毫电子伏特。相同的精度,金属需要大约 1000 k 分/每原子。在有问 题的情况下(在费米面上一个过渡金属元素陡峭的 DOS)可能需要增加的 k 点多达 5000 / 原子数,通常降低了误差小于 1MeV 每原子。 注意:k点的数量在不可约部分的布里渊区(IRBZ)可能会少得多。在IRBZ,对fcc、bcc和sc结 构而言11×11×11含1331 k点减少为56 k点。与使用线性四面体方法的LMTO方案的值相比, 这是一个相对适中的值。 不是在所有的情况下都可以使用四面体方法,例如,如果 k 点的数量小于 3,或如果需要 准确力。在这种情况下,使用 Methfessel-Paxton 方法计算金属时取 N = 1 和计算半导体时取

2-VASP计算教程第二课-氧原子能量及磁性的计算

2-VASP计算教程第二课-氧原子能量及磁性的计算

2-VASP计算教程第二课-氧原子能量及磁性的计算V ASP计算教程第二课氧原子能量及磁性的计算课程目标:正确计算孤立氧原子的能量与磁性。

课程正文:一、磁性对孤立氧原子能量计算的影响氧的原子序号为8,电子排布为[He]2s22p4。

如下图所示,其内层有两个电子,外层有六个电子,原子轨道可表示为:可见其2p轨道有两个未配对电子,因此氧原子具有磁性,磁矩为2μB。

拓展阅读:物质的磁性1、孤立原子的磁性原子的磁矩主要来源于电子的轨道磁矩和自旋磁矩。

原子中电子的自旋方式分为上下两种(如上图氧原子轨道表示方法所示,上下箭头表示电子的自旋上下),在大多数物质中,自旋向上的电子和自旋向下的电子数目相等,产生的磁矩会相互抵消,因此整个体系对外不显示磁性。

而在一些物质内部,自旋向上和自旋向下的电子数目不相等,部分电子的自旋磁矩不能被抵消,体系便会显示磁性。

多电子原子所处的电子状态(电子的数量以及排布情况)决定了原子的磁性。

原子中内部的满壳层角动量和磁矩均为零,对磁性并不产生贡献,因此电子状态主要取决于靠外的不满壳层。

上图所示的氧原子包含8个电子,K壳层的1s轨道有两个电子(自旋方向一上一下),L壳层有六个电子,其中2s轨道有两个电子(自旋方向一上一下),2p轨道有四个电子(自旋方向三上一下)。

可以看出,内壳层(K)的电子自旋磁矩相互抵消,对原子磁性不产生贡献,而外壳层(L)经过抵消将会剩余两个自旋向上的电子,因此氧原子对外显示2μB的磁矩。

如上所述,绝大部分原子体系的较外壳层并未填满电子,因此在使用V ASP计算孤立原子时需要考虑磁性。

2、固体的磁性固体材料按照磁性一般可以分为两类:包含顺磁离子的固体和不包含顺磁离子的固体。

顺磁离子是指d轨道未填满的过渡元素或f轨道未填满的稀土元素。

不含顺磁离子的固体包括金属、半导体、离子晶体,这些固体一般会呈现微弱的顺磁性或抗磁性。

包含顺磁离子的固体大都是磁性材料,顺磁离子结合成固体时存在不满壳层,因此会保持固有的磁矩,表现出较强磁性,如铁,钴,镍等。

VASP遇到小总结问题

VASP遇到小总结问题

VASP遇到小总结问题VASP 计算的过程遇到的问题01、第一原理计算的一些心得第一性原理其实是包括基于密度泛函的从头算和基于Hartree-Fock自洽计算的从头算,前者以电子密度作为基本变量,通过求解Kohn-Sham方程,迭代自洽得到体系的基态电子密度,然后求体系的基态性质;后者则通过自洽求解Hartree-Fock方程,获得体系的波函数,求基态性质;评述:K-S方程的计算水平达到了H-F水平,同时还考虑了电子间的交换关联作用。

关于DFT中密度泛函的Functional,其实是交换关联泛函包括LDA,GGA,杂化泛函等等一般LDA为局域密度近似,在空间某点用均匀电子气密度作为交换关联泛函的唯一变量,多数为参数化的CA-PZ方案;GGA为广义梯度近似,不仅将电子密度作为交换关联泛函的变量,也考虑了密度的梯度为变量,包括PBE,PW,RPBE 等方案,BLYP泛函也属于GGA;此外还有一些杂化泛函,B3LYP等。

关于赝势在处理计算体系中原子的电子态时,有两种方法,一种是考虑所有电子,叫做全电子法,比如WIEN2K中的FLAPW方法(线性缀加平面波);此外还有一种方法是只考虑价电子,而把芯电子和原子核构成离子实放在一起考虑,即赝势法,一般赝势法是选取一个截断半径,截断半径以内,波函数变化较平滑,和真实的不同,截断半径以外则和真实情况相同,而且赝势法得到的能量本征值和全电子法应该相同。

赝势包括模守恒和超软,模守恒较硬,一般需要较大的截断能,超软势则可以用较小的截断能即可。

另外,模守恒势的散射特性和全电子相同,因此一般红外,拉曼等光谱的计算需要用模守恒势。

赝势的测试标准应是赝势与全电子法计算结果的匹配度,而不是赝势与实验结果的匹配度,因为和实验结果的匹配可能是偶然的。

关于收敛测试Ecut,也就是截断能,一般情况下,总能相对于不同Ecut 做计算,当Ecut增大时总能变化不明显了即可;然而,在需要考虑体系应力时,还需对应力进行收敛测试,而且应力相对于Ecut的收敛要比总能更为苛刻,也就是某个截断能下总能已经收敛了,但应力未必收敛。

VASP问题MicrosoftWord

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VASP 计算的过程遇到的问题1、VASP能够进行哪些过程的计算?怎样设置?我们平时最常用的研究方法是做单点能计算,结构优化、从头计算的分子动力学和电子结构相关性质的计算。

一般我们的研究可以按照这样的过程来进行如果要研究一个体系的最优化构型问题可以首先进行结构弛豫优化,然后对优化后的结构进行性质计算或者单点能计算。

如果要研究一个体系的热力学变化过程可以首先进行分子动力学过程模拟,然后在某个温度或压强下进行性质计算或者单点能计算。

如果要研究一个体系的热力学结构变化可以首先在初始温度下进行NVT计算,然后进行分子动力学退火,然后在结束温度下进行性质计算研究。

2、什么是单点能计算(single point energy)?如何计算?跟其它软件类似,VASP具有单点能计算的功能。

也就是说,对一个给定的固定不变的结构(包括原子、分子、表面或体材料)能够计算其总能,即静态计算功能。

单点能计算需要的参数最少,最多只要在KPOINTS文件中设置一下合适的K点或者在INCAR文件中给定一个截断能ENCUT就可以了。

还有一个参数就是电子步的收敛标准的设置EDIFF,默认值为EDIFF=1E-4,一般不需要修改这个值。

具体来说要计算单点能,只要在INCAR中设置IBRION=-1也就是让离子不移动就可以了。

3、什么是结构优化(structure optimization)?如何计算?结构优化又叫结构弛豫(structure relax),是指通过对体系的坐标进行调整,使得其能量或内力达到最小的过程,与动力学退火不同,它是一种在0K下用原子间静力进行优化的方法。

可以认为结构优化后的结构是相对稳定的基态结构,能够在实验之中获得的几率要大些(当然这只是理论计算的结果,必须由实验来验证)。

一般要做弛豫计算,需要设置弛豫收敛标准,也就是告诉系统收敛达成的判据(convergence break condition),当系统检测到能量变化减小到一个确定值时例如EDIFFG=1E-3时视为收敛中断计算,移动离子位置尝试进行下一步计算。

VASP第一性原理计算与案例详解

VASP第一性原理计算与案例详解

V ASP第一性原理计算与案例详解目录第一章 LINUX命令 (3)1.1 常用命令 (3)1.1.1 浏览目录 (3)1.1.2 浏览文件 (3)1.1.3 目录操作 (3)1.1.4 文件操作 (3)1.1.5 系统信息 (3)第二章 SSH软件使用 (4)2.1 软件界面 (4)2.2 SSH transfer的应用 (5)2.2.1 文件传输 (5)2.2.2 简单应用 (5)第三章 VASP的四个输入文件 (5)3.1 INCAR (5)3.2 KPOINTS (6)3.3 POSCAR (6)3.4 POTCAR (7)第四章 实例 (8)4.1 模型的构建 (8)4.2 VASP计算 (11)4.2.1 参数测试(VASP)参数设置 (11)4.2.2 晶胞优化(Cu) (18)4.2.3 Cu(100)表面的能量 (20)4.2.4 吸附分子CO、H、CHO的结构优化 (22)4.2.5 CO吸附于Cu100表面H位 (24)4.2.6 H吸附于Cu100表面H位 (25)4.2.7 CHO吸附于Cu100表面B位 (26)4.2.8 CO和H共吸附于Cu100表面 (28)4.2.9 过渡态计算 (29)第一章 Linux命令1.1 常用命令1.1.1 浏览目录cd: 进入某个目录。

如:cd /home/songluzhi/vasp/CH4cd .. 上一层目录;cd / 根目录;ls: 显示目录下的文件。

注:输入目录名时,可只输入前3个字母,按Tab键补全。

1.1.2 浏览文件cat:显示文件内容。

如:cat INCAR如果文件较大,可用:cat INCAR | more (可以按上下键查看) 合并文件:cat A B > C (A和B的内容合并,A在前,B在后) 1.1.3 目录操作mkdir:建立目录;rmdir:删除目录。

如:mkdir T-CH3-Rh1111.1.4 文件操作rm:删除文件;vi:编辑文件;cp:拷贝文件mv:移动文件;pwd:显示当前路径。

vasp在计算磁性地实例和讨论

vasp在计算磁性地实例和讨论

兄弟,问3个问题1,vasp在计算磁性的时候,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审稿人质疑,对于这个不一致你们一般是怎么解释的了?2,另外,磁性计算应该比较负责。

你应该还使用别的程序计算过磁性,与vasp结果比较是否一致,对磁性计算采用的程序有什么推荐。

ps:由于曾使用vasp和dmol算过非周期体系磁性,结构对磁性影响非常大,因此使用这两个程序计算的磁性要一致很麻烦。

还不敢确定到底是哪个程序可能不可靠。

3,如果采用vasp计算磁性,对采用的方法和设置有什么推荐。

1,OSZICAR中得到的磁矩是OUTCAR中最后一步得到的总磁矩是相等的。

总磁矩和各原子的磁矩(RMT球的磁矩)之和之差就是间隙区的磁矩。

因为有间隙区存在,不一致是正常的。

2,如果算磁性,全电子的结果更精确,我的一些计算结果显示磁性原子对在最近邻的位置时,PAW与FPLAW给出的能量差不一致,在长程时符合的很好。

虽然并没有改变定性结论。

感觉PAW似乎不能很好地描述较强耦合。

我试图在找出原因,主要使用exciting 和vasp做比较。

计算磁性推荐使用FP-LAPW, FP-LMTO, FPLO很吸引人(不过是商业的),后者是O(N)算法。

3,使用vasp计算磁性,注意不同的初始磁矩是否收敛为同一个磁矩。

倒没有特别要注意的地方,个人认为。

归根结底,需要一个优秀的交换关联形式出现VASP计算是否也是像计算DOS和能带一样要进行三步(结构优化,静态自洽计算,非自洽计算),然后看最后一步的出的磁矩呢?一直想计算固体中某个原子的磁矩,根据OUTCAR的结果似乎不能分析,因为它里面总磁矩跟OSZICAR的值有一定的差别,据说是OUTCAR中只考虑WS半径磁矩造成的。

最近看到一个帖子说是可以用bader电荷分析方法分析原子磁矩。

如法炮制之后发现给出的总磁矩与OSZICAR的结果符合的甚好,可是觉得没有根据,有谁知道这样做的依据吗,欢迎讨论!设置ISPIN=2计算得到的态密度成为自旋态密度。

VASP计算实例

VASP计算实例

VASP计算实例VASP(Vienna Ab initio Simulation Package)是一种常用的第一性原理计算软件包,用于模拟和计算材料的结构和性质。

它基于密度泛函理论(DFT)和平面波基组,具有高精度和高效率的特点。

下面是一个关于VASP计算的示例:为了演示VASP的使用,我们将以氧化铁(Fe2O3)为例进行计算。

氧化铁是一种重要的功能材料,应用广泛,如磁性材料、电子器件、催化剂等领域。

1.准备输入文件:首先,我们需要准备输入文件。

VASP的输入文件主要包括两个部分:结构文件(POSCAR)和参数文件(INCAR)。

POSCAR文件描述了体系的晶体结构,包括晶格常数、原子种类及坐标等信息。

INCAR文件则包含了VASP计算的各种参数设置,如计算方法、收敛条件、化学势等。

2.设置INCAR文件:我们需要根据需求设置INCAR文件的参数。

例如,选择泛函理论的类型(LDA或GGA)、平面波能量截断(ENCUT)、收敛判据(EDIFF)等。

此外,还需要注意设置计算类型(静态计算、构型优化、分子动力学模拟等)及相关参数。

3.运行VASP:在设置完输入文件后,我们可以启动VASP进行计算。

一般情况下,我们可以在命令行界面输入"vasp"命令启动VASP。

此时,VASP将读取输入文件,并开始进行计算。

4.结果分析:计算完成后,可以通过VASP的输出文件来分析计算结果。

VASP的输出文件主要包括:能量、晶格常数、原子坐标、能带结构、态密度等信息。

我们可以通过这些信息来理解和分析材料的结构和性质。

除了以上基本计算流程,VASP还提供了许多功能和选项,可用于更复杂的计算和分析。

例如,通过设置不同的计算类型和参数,可以进行构型优化、声子计算、电子结构计算、弛豫过程模拟等。

此外,VASP还支持并行计算和计算集群的使用,以提高计算效率。

总结:VASP是一个功能强大且广泛应用的第一性原理计算软件包。

VASP盘算稀土[最新]

VASP盘算稀土[最新]

实例1VASP算稀土永磁材料的磁学性能用哪种算法和赝势比较好?用VASP计算稀土永磁材料(比如Sm-Co)的磁学性能用哪种算法和赝势比较好啊?LDA GGA LSDA+U?PBE PW91?PBE是比较好的交换关联能,但是对于磁性,最后加上U结果可能会好点。

但是U的确定需要从文献和其他软件得到我算的磁性没有f电子,这是为什么呢?是赝势的问题还是将f电子限制在芯内了?f电子的确是很深的,一般很难和其他原子的电子相互作用,这也是La系和Ac的元素的化学表现很相似的原因那么怎样才能使磁性计算出现f电子呢?确实让人纠结啊!请问使用PBEsol+U进行优化和性质计算,如何设置INCAR?在vasp5.2手册上找不到PBEsol+U的说明,只有LSDA+U的PBE是GGA类的交换关联能,LSDA的设置是可以同样用于GGA的实例2vasp计算中sigmma值稀土金属怎么取vasp计算中sigmma值稀土金属怎么取啊?计算出来老感觉不对。

取不同的sigma测试,然后,计算结果中取能量的哪一行,sigma-->0跟不趋近0的时候的比较,差别满足你的精度需求就是实例3关于VASP计算用不同赝势产生的能量差异!为啥同一个结构,用不同的赝势文件POTCAR,如PAW_PBE赝势和用US赝势来计算,为啥能量不一样?连初始第一步的能量的差别就很大啊?本人理论知识很浅,各位大侠能说说其中原理吗?这不只是精度的问题,因为能量就不在一个层次上!两套赝势的能量没有可比性.Generally the PAW potentials are more accurate than the ultra-soft pseudopotentials. There are two reasons forthis: first, the radial cutoffs (core radii) are smaller than the radii used for the USpseudopotentials, and second thePAW potentials reconstruct the exact valence wave function with all nodes in the core region.能量绝对值没有任何意义的,不同赝势能量参考态不一样,只有能量之差才有意义。

VASP问题MicrosoftWord

VASP问题MicrosoftWord

VASP 计算的过程遇到的问题1、VASP能够进行哪些过程的计算?怎样设置?我们平时最常用的研究方法是做单点能计算,结构优化、从头计算的分子动力学和电子结构相关性质的计算。

一般我们的研究可以按照这样的过程来进行如果要研究一个体系的最优化构型问题可以首先进行结构弛豫优化,然后对优化后的结构进行性质计算或者单点能计算。

如果要研究一个体系的热力学变化过程可以首先进行分子动力学过程模拟,然后在某个温度或压强下进行性质计算或者单点能计算。

如果要研究一个体系的热力学结构变化可以首先在初始温度下进行NVT计算,然后进行分子动力学退火,然后在结束温度下进行性质计算研究。

2、什么是单点能计算(single point energy)?如何计算?跟其它软件类似,VASP具有单点能计算的功能。

也就是说,对一个给定的固定不变的结构(包括原子、分子、表面或体材料)能够计算其总能,即静态计算功能。

单点能计算需要的参数最少,最多只要在KPOINTS文件中设置一下合适的K点或者在INCAR文件中给定一个截断能ENCUT就可以了。

还有一个参数就是电子步的收敛标准的设置EDIFF,默认值为EDIFF=1E-4,一般不需要修改这个值。

具体来说要计算单点能,只要在INCAR中设置IBRION=-1也就是让离子不移动就可以了。

3、什么是结构优化(structure optimization)?如何计算?结构优化又叫结构弛豫(structure relax),是指通过对体系的坐标进行调整,使得其能量或内力达到最小的过程,与动力学退火不同,它是一种在0K下用原子间静力进行优化的方法。

可以认为结构优化后的结构是相对稳定的基态结构,能够在实验之中获得的几率要大些(当然这只是理论计算的结果,必须由实验来验证)。

一般要做弛豫计算,需要设置弛豫收敛标准,也就是告诉系统收敛达成的判据(convergence break condition),当系统检测到能量变化减小到一个确定值时例如EDIFFG=1E-3时视为收敛中断计算,移动离子位置尝试进行下一步计算。

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兄弟,问3个问题1,vasp在计算磁性的时候,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审稿人质疑,对于这个不一致你们一般是怎么解释的了?2,另外,磁性计算应该比较负责。

你应该还使用别的程序计算过磁性,与vasp结果比较是否一致,对磁性计算采用的程序有什么推荐。

ps:由于曾使用vasp和dmol算过非周期体系磁性,结构对磁性影响非常大,因此使用这两个程序计算的磁性要一致很麻烦。

还不敢确定到底是哪个程序可能不可靠。

3,如果采用vasp计算磁性,对采用的方法和设置有什么推荐。

1,OSZICAR中得到的磁矩是OUTCAR中最后一步得到的总磁矩是相等的。

总磁矩和各原子的磁矩(RMT球内的磁矩)之和之差就是间隙区的磁矩。

因为有间隙区存在,不一致是正常的。

2,如果算磁性,全电子的结果更精确,我的一些计算结果显示磁性原子对在最近邻的位置时,PAW与FPLAW给出的能量差不一致,在长程时符合的很好。

虽然并没有改变定性结论。

感觉PAW似乎不能很好地描述较强耦合。

我试图在找出原因,主要使用exciting和vasp做比较。

计算磁性推荐使用FP-LAPW, FP-LMTO, FPLO很吸引人(不过是商业的),后者是O(N)算法。

3,使用vasp计算磁性,注意不同的初始磁矩是否收敛为同一个磁矩。

倒没有特别要注意的地方,个人认为。

归根结底,需要一个优秀的交换关联形式出现VASP计算是否也是像计算DOS和能带一样要进行三步(结构优化,静态自洽计算,非自洽计算),然后看最后一步的出的磁矩呢?一直想计算固体中某个原子的磁矩,根据OUTCAR的结果似乎不能分析,因为它里面总磁矩跟OSZICAR的值有一定的差别,据说是OUTCAR中只考虑WS半径内磁矩造成的。

最近看到一个帖子说是可以用bader电荷分析方法分析原子磁矩。

如法炮制之后发现给出的总磁矩与OSZICAR的结果符合的甚好,可是觉得没有根据,有谁知道这样做的依据吗,欢迎讨论!设置ISPIN=2计算得到的态密度成为自旋态密度。

设置ISPIN=2就可以计算磁性,铁磁和反铁磁在MAG里设置。

最后得到的DOS是分up和down的。

磁性计算(2006-12-03 21:02)标签: - 分类:Vasp·磁性计算顺磁,意味进行non-spin polarized的计算,也就是ISPIN=1。

铁磁,意味进行spin-polarized的计算,ISPIN=2,而且每个磁性原子的初始磁矩设置为一样的值,也就是磁性原子的MAGMOM设置为一样的值。

对非磁性原子也可以设置成一样的非零值(与磁性原子的一样)或零,最后收敛的结果,非磁性原子的local磁矩很小,快接近0,很小的情况,很可能意味着真的是非磁性原子也会被极化而出现很小的local磁矩。

反铁磁,也意味着要进行spin-polarized的计算,ISPIN=2,这是需采用反铁磁的磁胞来进行计算,意味着此时计算所采用的晶胞不再是铁磁计算时的最小原胞。

比如对铁晶体的铁磁状态,你可以采用bcc的原胞来计算,但是在进行反铁磁的Fe计算,这是你需要采用sc的结构来计算,计算的晶胞中包括两个原子,你要设置一个原子的MAGMOM为正的,另一个原子的MAGMOM设置为负,但是它们的绝对值一样。

因此在进行反铁磁的计算时,应该确定好反铁磁的磁胞,以及磁序,要判断哪种磁序和磁胞是最可能的反铁磁状态,那只能是先做好各种可能的排列组合,然后分别计算这些可能组合的情况,最后比较它们的总能,总能最低的就是可能的磁序。

同样也可以与它们同铁磁或顺磁的进行比较。

了解到该材料究竟是铁磁的、还是顺磁或反铁磁的。

亚铁磁,也意味要进行spin-polarized的计算,ISPIN=2,与反铁磁的计算类似,不同的是原子正负磁矩的绝对值不是样大。

非共线的磁性,那需采用专门的non-collinear的来进行计算,除了要设置ISPIN,MAGMOM的设置还需要指定每个原子在x,y,z方向上的大小。

这种情况会复杂一些。

参杂Co原子的CdS稀磁半导体的态密度计算1. 2. 31. 结构优化System = CdSENCUT =500;ISTART= 0;ICHARG= 2;GGA = 91;ISPIN=2VOSKOWN=1ISMEAR = -5;SIGMA = 0.1;NSW=165IBRION = 2;ISIF = 3;POTIM = 0.2;EDIFF = 1E-4;EDIFFG = -1E-2;LREAL = AutoPREC = Accurate2.静态自洽计算得到体系的总磁矩(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;EDIFF = 1E-5;EDIFFG = -1E-3;LREAL=AutoPREC = Accurate3.静态非自洽计算得到自旋态密度以及体系的总磁矩(OZICAR最后一行MAG=)磁矩与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 = AccurateNPAR= 1做铁磁计算或者反铁磁计算需加MAGMOM参数晶胞中只有一种原子时:MAGMOM= 2m*3 铁磁计算(2m是总的原子数,3是每个原子初始磁矩的大小)MAGMOM=m*-3 m*3反铁磁计算Types of spin ordering in perovskite oxides铁磁FM 反铁磁AFMA-type:The intra-plane coupling is ferromagnetic while inter-plane coupling is antiferromagnetic.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.磁结构的计算标题:[转载]如何用VASP计算铁磁、反铁磁和顺磁浏览:95 评论:0顺磁,意味进行non-spin polarized的计算,也就是ISPIN=1。

铁磁,意味进行spin-polarized的计算,ISPIN=2,而且每个磁性原子的初始磁矩设置为一样的值,也就是磁性原子的MAGMOM设置为一样的值。

对非磁性原子也可以设置成一样的非零值(与磁性原子的一样)或零,最后收敛的结果,非磁性原子的local磁矩很小,快接近0,很小的情况,很可能意味着真的是非磁性原子也会被极化而出现很小的local磁矩。

反铁磁,也意味着要进行spin-polarized的计算,ISPIN=2,这是需采用反铁磁的磁胞来进行计算,意味着此时计算所采用的晶胞不再是铁磁计算时的最小原胞。

比如对铁晶体的铁磁状态,你可以采用bcc的原胞来计算,但是在进行反铁磁的Fe计算,这是你需要采用sc的结构来计算,计算的晶胞中包括两个原子,你要设置一个原子的MAGMOM为正的,另一个原子的MAGMOM设置为负,但是它们的绝对值一样。

因此在进行反铁磁的计算时,应该确定好反铁磁的磁胞,以及磁序,要判断哪种磁序和磁胞是最可能的反铁磁状态,那只能是先做好各种可能的排列组合,然后分别计算这些可能组合的情况,最后比较它们的总能,总能最低的就是可能的磁序。

同样也可以与它们同铁磁或顺磁的进行比较。

了解到该材料究竟是铁磁的、还是顺磁或反铁磁的。

NUPDOWN设置为一个为非0而且非-1的数,就是相当是将在自洽迭代循环的计算过程加了一个限制,即限制自旋向上和自旋向下的电子数之差为一个固定的值,对应的就是给体系设置一个固定的总磁矩。

具体在程序里面实现起来,量子化学的程序(比如Gaussian)和广泛用于固体物理的第一原理程序(比如WIEN2K)略有不同。

亚铁, 结构, 原子, 磁矩,磁结构,亚铁磁结构。

ISPIN=2,MAGMOM=......,这样来说,计算铁磁结构只需要把各个原子的磁矩方向设为一致,如,都为正值就可以了;计算反铁磁结构只需要把不同子子晶格的原子磁矩方向设为相反,如,一正一负就可以了;计算亚铁磁结构或许还要用到NUPDOWN。

但是有个问题,我做了一个亚铁磁结构的计算,初始MAGMOM设置了有正有负的原子磁矩,没有设置NUPDOWN值,而优化出来的结果里各个原子的磁矩却是按同一方向排列的!也就是说没有得到我想要的亚铁磁结构。

如果要设置NUPDOWN进行强制总磁矩的话,又不知道这个值该设成多大?非常希望各位多给意见,只要是有相关内容的回帖都送金币。

收藏分享评分回复引用TOP定义: 自旋多重度(spin multiplicity)=2S+1, S=n*1/2,n为单电子数。

所以,关键是单电子的数目是多少。

当有偶数个电子时,例如O2,共有16个电子,那么单电子数目可能是0,即8个alpha和8个beta电子配对,对应单重态,但是也可能是有9个α电子和7个β电子,那么能成对的是7对,还剩2个α没有配对,于是n=2,对应的是多重度3。

同理还可以有多重度5,7,9, ...一般而言,是多重度低的能量低,最稳定,所以,一般来说,偶数电子的体系多重度就是1。

但是也有例外,如果O2就是一个大家都知道的例子,它的基态是三重态,其单重态反而是激发态。

所以,总结一下,就是电子数目是偶数,未成对电子数目n=0,2,4,6,...自旋多重度是1,3,5,7,...电子数目是奇数,未成对电子数目n=1,3,5,7,...自旋多重度是2,4,6,8,...多数情况是多重度低的能量低,有时(特别是有“磁”性的时候,例如顺磁的O2,以及Fe啊什么的),可能会高多重度的能量低。

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