关于材料如何判断是否是反铁磁性

halouhapily · 发表于 Post on 2023-11-10 17:26:56

本帖最后由 halouhapily 于 2023-11-10 17:33 编辑

各位老师好，我想请教老师关于如何判断稀土-有机框架（单胞：C12H4Eu4O24）是否是反铁磁性
计算软件用的cp2k，基组为DZVP-MOLOPT-SR-GTH以及LnPP1作为铕离子的赝势基组，泛函为PBE，并加了色散矫正DFT-D3（BJ）。
为了判断是否是反铁磁性，我分别计算了如下两种情况比较能量（对单胞进行操作，K点设为3，2，3）
1：闭壳层：自旋多重度为6*4+1，电荷为0，BFGS方法优化结构，
2：开壳层：对相邻的两层Eu原子设置了方向相反的磁矩初猜（分别为-6和6），打开UKS，自旋多重度为1，电荷为0，BFGS方法优化
比较两者的能量发现设置了相反的磁矩初猜得到的能量更低，这种比较可以说明体系是反铁磁性嘛？

sobereva · 发表于 Post on 2023-11-14 00:15:49

自旋多重度为6*4+1怎么可能是闭壳层？显然得用UKS作为开壳层体系算

如果反铁磁性状态能量状态比以上高自旋状态能量更低，可以说明基态是反铁磁性（至少对于当前的计算级别来说），应当通过检验自旋布居或者自旋密度确认最终收敛的波函数的磁性状态

halouhapily · 发表于 Post on 2023-11-27 19:30:56

本帖最后由 halouhapily 于 2023-11-27 20:02 编辑

sobereva 发表于 2023-11-14 00:15
自旋多重度为6*4+1怎么可能是闭壳层？显然得用UKS作为开壳层体系算

如果反铁磁性状态能量状 ...

一、非常感谢老师的提醒，我重新比较了能量，还麻烦老师帮我看看体系究竟是不是磁性体系？
1、设置了反铁磁性初猜，自旋为1，电荷为0，开壳层，优化能量为-828.055071541006100
2、无磁性初猜，自旋为4*6+1，电荷为0，开壳层，优化后能量为：-828.05990260430167
这样的话，是不是说明体系没有磁性呀？
二、那如果是无磁性体系的话，扩胞成2*1*2的超胞之后的自旋多重度应该是多少呀？

三、我将体系扩胞成2*1*2之后优化能量一直不收敛，out和inp文件见附件，很奇怪为什么单胞优化没问题，扩胞之后能量就来回跳不收敛，我在想是不是因为自旋多重度设置的有问题呀，？

sobereva · 发表于 Post on 2023-11-28 00:28:11

halouhapily 发表于 2023-11-27 19:30
一、非常感谢老师的提醒，我重新比较了能量，还麻烦老师帮我看看体系究竟是不是磁性体系？
1、设置了反 ...

所有Eu都是自旋平行状态叫铁磁性，根本不叫无磁性。自旋多重度为1的闭壳层才叫无磁性。

用单胞优化完的结构扩成超胞，并且对Eu用&BS或MAGNETIZATION设置初猜状态，尽量设的和原胞计算最后状态（根据自旋布居考察）一致再试。还不行的话尝试按下文解决
解决CP2K中SCF不收敛的方法
http://sobereva.com/665（http://bbs.keinsci.com/thread-37196-1-1.html）

halouhapily · 发表于 Post on 2023-11-28 09:24:26

sobereva 发表于 2023-11-28 00:28
所有Eu都是自旋平行状态叫铁磁性，根本不叫无磁性。自旋多重度为1的闭壳层才叫无磁性。

用单胞优化完 ...

老师您看我理解的对吗？
因为单胞自旋设置为4*6+1的这种情况下能量最低，说明该体系是铁磁性，扩胞成n倍的超胞之后的自旋多重度可以设置为4*6*n+1是吧，
至于说扩胞之后不收敛，可以按照您提供的“用单胞优化完的结构扩成超胞，并且对Eu用&BS或MAGNETIZATION设置初猜状态，尽量设的和原胞计算最后状态（根据自旋布居考察）一致再试。还不行的话尝试按下文解决
解决CP2K中SCF不收敛的方法”这个去尝试是吧老师？

sobereva · 发表于 Post on 2023-11-29 00:14:16

halouhapily 发表于 2023-11-28 09:24
老师您看我理解的对吗？
因为单胞自旋设置为4*6+1的这种情况下能量最低，说明该体系是铁磁性，扩胞成n倍 ...

是

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