CP2K关于Fe2O3的模拟

ustbhh@126.com

各位大佬好，我想用cp2k做Fe2O3的模拟，但是鉴于其磁性的复杂程度，有点无从下手。
主要问题如下：
①在cp2k的PPT中（如图所示），其给出了部分Fe2O3中Fe的设定参数，但是我有点看不太懂，手册上页没有具体的解释，我初步理解是关于alpha和beta电子的设定。有没有大佬可以帮忙解释一下。
②假设图中的参数可用，我在做AIMD模拟的时候，是不是还应该指定体系的多重度。多重度是通过MULTIPLICITY这个命令来指定，对吧。也就是要测试哪个多重度条件下的能量最低，那么Fe2O3的多重度要如何确定呢。
③我看一些帖子中写到，同时要设置磁矩，关于磁矩的命令我看好像只能在kind下面对某个原子进行设定，我没有找到设置整个体系的，不知道是不是我漏掉了，还是什么原因。希望大佬们能给与解答。

提前感谢大佬们了！

jiangning198511

1.PPT里面写的很清楚了 Fe原子时3d64s2, 失去3个电子(4s 2个 所以 下面写了 N=4 L=0 -2 ，对于3d而言 N=3 L=2 beta 全部失去了 -6 有两个排在alpha上 所以是+4)

丁越

这种是比较精细的设置AFM态的初猜磁矩，一般情况下直接在&KIND里指定两类Fe原子（Fe1、Fe2），MAGNETIZATION分别设置为3和-3即可。注意把PRINT LEVEL设置为MEDIUM，看看输出结果是不是AFM态的，不成功的话再按照你的那种精细控制方法去弄。

fineren

搭车问，potential GTH-PBE-q16，最后的q16，在哪里能找到针对不同原子用哪个？

jiangning198511

fineren 发表于 2022-4-15 09:36
搭车问，potential GTH-PBE-q16，最后的q16，在哪里能找到针对不同原子用哪个？

q16应该是扣除被赝势考虑的内部电子剩下的电子数目，可以在POTENTIAL文件中找到不同元素对应的数值

sigma-jlu

建议在本站搜索Fe2O3 cp2k，或能加快你入门；实际上PoorChaos、nusiew、xwh以及我本人都上传了inp文件。

sigma-jlu

通过逆向查找，获知该图源于： https://www.cp2k.org/_media/even ... al:ling_hybrids.pdf
建议楼主以后贴他人公开过的图要给明出处。

sigma-jlu

20230813更新：关于为什么要按照前述数值设定输入参数，以及它们之间的关系，专门开了一个新帖发布出来了：欢迎关注：
http://bbs.keinsci.com/thread-39126-1-1.html


以下发布的历史回复内容，不再更新，仅供参考：

针对图中的alpha与beta涵义，涉及到自旋多重度从零级标量近似到各轨道的分解(增加了角度分辨自由度)，看起来有些绕，查了一下，2010年就有大牛在讨论 https://xgoogle.xyz/extdomains/g ... /cp2k/c/8fTVlCEjSME
作为初学者，我是这样理解alpha/beta【为公式简洁分别记为a/b】与charge/(spin)multiplicity的关系【为公式简洁分别记为c/m】
c=-(a+b)/2, m=(a-b)/2；或反过来a=m-c, b=-c-m：该线性变换及其组合，适用于每个轨道的合理粗猜。
举个例子，对于Fe3+，即楼主图中贴出Sanliang Ling老师讲解的ppt内容(链接在楼上)，cp2k是从中性原子作为参考点来考察电荷变化，而自旋多重度则是离子自身的自旋组态(跟电荷有点不一样，不是从中性原子变化的差值，而是绝对的自旋多重度)，
1) 很显然，铁原子电子组态是3d6 4s2，Fe3+的组态是3d5 4s0;
2) 对于4s轨道,n与l分别是4与0，在这个离子化过程中charge变化为2(c=2)，自旋多重度为零(m=0)，那么a=b=-2;
3) 对于3d轨道，n与l分别是3与2，在原子到三价的离子化过程中该轨道charge变化为1(c=1)，自旋多重度从↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ (m1=4)变化为 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑(m2=5)，变化为1，但要注意Fe3+的绝对多重度是5，那么a=m-c=5-1=4, b=-c-m=-6，或者反向a=-6，b=4。