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[CP2K] 求助周期性的稀土Eu3+离子的有机框架自旋多重度的判断

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楼主
各位老师好:
我目前采用cp2k计算的体系为金属有机框架的表面优化问题,其中Eu3+离子采用的基组为BASIS_MOLOPT_UCL文件中的DZVP-MOLOPT-SR-GTH档次,基组描述了4f 5s 5p 5d 6s电子
根据cp2k关于自旋多重度的描述,https://manual.cp2k.org/cp2k-8_2 ... _RELAX_MULTIPLICITY
体系的电荷和自选多重度应该设为0,7这样对吗?
感谢老师解答

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发表于 Post on 2023-8-29 23:23:30 | 只看该作者 Only view this author
没具体体系没法说,配体对基态的自旋多重度会有所影响。参考类似体系文献里用的自旋态。或者几种可能的自旋态都算算取能量最低的
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-9-21 21:14:41 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 halouhapily 于 2023-9-21 22:47 编辑
sobereva 发表于 2023-8-29 23:23
没具体体系没法说,配体对基态的自旋多重度会有所影响。参考类似体系文献里用的自旋态。或者几种可能的自旋 ...

还麻烦老师指点指点,
目的是优化表面基态结构,我的输入文件如附件所示,
1、Eu离子为正三价,最外层电子为4f6,对于单个Eu3+离子来说按照能量最低排布自旋多重度应该为6+1,
但是我这里表层含有多个Eu原子,并且Eu3+之间距离也比较近,目前我测试了自旋多重度为1 3 5 7,得到自旋多重度为3时能量最低,我想请问老师,我需不需要再增加自旋多重度的大小
2、我学习了老师讲义上关于Fe2O3铁磁状态的自旋多重度的设置,其中有12个Fe(lll),该体系的自旋重度设置为了12*5+1,请问这种做法适用于我的体系吗?
3、这个体系需要考虑磁性吗?

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发表于 Post on 2023-9-22 02:41:04 | 只看该作者 Only view this author
halouhapily 发表于 2023-9-21 21:14
还麻烦老师指点指点,
目的是优化表面基态结构,我的输入文件如附件所示,
1、Eu离子为正三价,最外层 ...

要考虑基态是反铁磁性状态的可能性
参考讲义上反铁磁性的计算
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-9-22 16:23:35 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 halouhapily 于 2023-9-22 21:03 编辑
sobereva 发表于 2023-9-22 02:41
要考虑基态是反铁磁性状态的可能性
参考讲义上反铁磁性的计算

老师,我考虑了几个问题,有些疑惑,还请老师不吝赐教
1、我在学习体相中Fe的磁矩设置这一部分时,看到atom、surface、bulk不同的形态对应的磁矩大小是不同的,,那么对于稀土有机框架来说:原胞和超胞(不管扩大几倍)的磁矩是不是不相同,三维的超胞和二维超胞是不是也不同?
2、我对自旋多重度还有磁矩的设置比较迷惑
在学习Fe2O3的反铁磁性设置这部分内容时,老师提到对于反铁磁性的体系来说,虽然是非闭壳层但是自旋多重度为1,这个也适合不确定自旋多重度是多少的稀土-MOF吗?
3、老师我i想知道在计算材料的什么性质时需要特别考虑磁矩,仅仅是为了得到S0和S1能级的大小是不是就可以不用考虑的这么周全?如果要计算电子空穴转移、band等这类需要考虑分子轨道的则需要考虑磁矩
4、在计算体系UV-Vis光谱时是不是也需要加上BS这一部分来考虑磁性呀?


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发表于 Post on 2023-9-23 05:58:37 | 只看该作者 Only view this author
halouhapily 发表于 2023-9-22 16:23
老师,我考虑了几个问题,有些疑惑,还请老师不吝赐教
1、我在学习体相中Fe的磁矩设置这一部分时,看到a ...

1 原胞和超胞相同,算的体系是一样的。bulk和表面状态的磁矩当然不同,化学环境明显不一样

2 晶胞里有多个带单电子的位点时就得考虑这种可能性

3、4 有磁性的体系,不管算什么问题都得考虑。诸如TDDFT算激发能的时候显然也得考虑这个问题,否则参考态电子结构都是错的,算的激发能也毫无意义
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本帖最后由 halouhapily 于 2023-9-23 21:47 编辑
sobereva 发表于 2023-9-23 05:58
1 原胞和超胞相同,算的体系是一样的。bulk和表面状态的磁矩当然不同,化学环境明显不一样

2 晶胞里有 ...

老师我有个想法不知道对不对,请老师把把关
1、我想先通过原胞获得各个位点的磁矩,那其自旋多重度应该设置为多少?
是不是先甭管自旋多重度为几,可以先随便设置一个数,挨个改变单胞中带单电子的位点的磁矩,得到最低能量的磁矩排列方式,将磁矩应用到超胞之后再做体系自旋多重度的测试,这样可以吗?
2、我不太明白inp文件中自旋多重度的设置的意义,因为我理解的是既然可以设置各个带单电子原子的磁矩,为什么还要设置自旋多重度,自旋多重度不就是根据每个原子的电子排列得到的吗?
3、如果是顺铁磁性,一共有32个Eu3+原子,但是下面24个Eu3+被固定住了,那体系的自旋多重度设为6*32+1还是6*8+1?

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发表于 Post on 2023-9-24 03:57:35 | 只看该作者 Only view this author
halouhapily 发表于 2023-9-23 21:27
老师我有个想法不知道对不对,请老师把把关
1、我想先通过原胞获得各个位点的磁矩,那其自旋多重度应该 ...

1 如果是铁磁性,拿不准实际自旋磁矩情况,可以自旋多重度随便设一个比较大的,并且用RELAX_MULTIPLICITY,最后查看SCF收敛后alpha和beta电子数是多少,差值+1就是实际的基态自旋多重度
如果是反铁磁性,可以自己设置初猜的MAGNETIZATION和&BS来得到对称破缺的初猜,也同样可以利用RELAX_MULTIPLICITY并检验最终的波函数考察状态

2 假设不启用RELAX_MULTIPLICITY的情况,MULTIPLICITY决定了alpha和beta电子数,MAGNETIZATION或&BS只不过影响初猜波函数的构建

3 你计算的是整个体系,自然得考虑所有Eu
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