vasp计算磁性体系为什么不用特别指定磁矩取向？

zss2022

刚接触vasp，对磁性计算不太理解：
1. vasp是怎么处理磁性体系的，在哈密顿量上如何体现？
2. 为什么无SOC的磁性体系不用特别指定磁矩取向？照我自己粗浅的理解，比如从两个磁偶极子的相互作用能的公式考虑，很明显能量与它们的磁矩和相对位置矢量间的角度有关。任意转一个角度应该也会改变能量吧。

jiangning198511

1. 磁性体系计算一般采用自旋极化方法，电子密度包括自旋向上部分和自旋向下部分，所以哈密顿量是由总电子密度和磁密度（自旋向上-自旋向下）决定，具体可以看看VASP手册
2.无SOC的说法不严谨，应该是说SOC效应不明显，在不考虑SOC的情况下，哈密顿量不显含S, 所以任意转一个角度不改变能量。
个人看法 供参考

zss2022

jiangning198511 发表于 2023-3-22 11:01
1. 磁性体系计算一般采用自旋极化方法，电子密度包括自旋向上部分和自旋向下部分，所以哈密顿量是由总电子 ...

感谢jiangning老师回复！
关于第2点，不显含S，那磁性相互作用是如何体现呢？
我举个简单的例子，两个磁性原子的铁磁晶胞，第一个构型是两磁矩垂直连线，第二个构型是平行于连线。那我会认为这两个磁矩的相互作用就是2个磁偶极子的相互作用，如果照我的观点，那两种构型能量应该是不一致的。
是不是说明我不能把它们的相互作用看成磁偶极子的相互作用呢？

jiangning198511

zss2022 发表于 2023-3-22 11:10
感谢jiangning老师回复！
关于第2点，不显含S，那磁性相互作用是如何体现呢？
我举个简单的例子，两个 ...

这一点可以参考量子化学里面不同自旋多重度的概念，虽然Hamilton里面不显含S, 但由于波函数需要满足空间部分与自旋部分耦合后反对称性，所以导致不同自旋多重度的能量是不同的，例如S-T能量差（单重态-三重态）