液体铁是否考虑自旋极化问题

ustbhh@126.com · 发表于 Post on 2022-4-14 04:58:11

各位大佬好，本人想用CP2K的BOMD或SGCPMD进行液态Fe的结构模拟，以及其与碳的交互作用行为。我知道对于Fe这种材料一般肯定是要考虑自旋极化以及多重度问题的，但是看了一些关于地球核心研究的论文，他们基本都没有提到自旋极化的问题。
想请问一下，像液体的情况下，是不是就可以不考虑自旋极化了呢？还是需要做什么其他的处理呢。
期待大佬们的解答！！

asd9998876 · 发表于 Post on 2022-4-14 09:42:14

液态铁也是有磁性的呀，比如钢的熔铸过程中磁线圈也是有应用的

ustbhh@126.com · 发表于 Post on 2022-4-14 09:52:26

asd9998876 发表于 2022-4-14 09:42
液态铁也是有磁性的呀，比如钢的熔铸过程中磁线圈也是有应用的

那像地心这种条件下，就没有磁性吗？或者说不用考虑吗。我看了一些论文，他们在做计算的时候都没有提及，并且有论文中提高高温高压下不用考虑。所以就是有点懵逼

sobereva · 发表于 Post on 2022-4-15 04:53:34

自旋极化依然要考虑，计算时候不应当当成闭壳层来算

ustbhh@126.com · 发表于 Post on 2022-4-15 05:10:50

sobereva 发表于 2022-4-15 04:53
自旋极化依然要考虑，计算时候不应当当成闭壳层来算

用cp2k的话也就是说要指定自旋多重度以及Fe的MAGNETIZATION，对吧。刚刚接触CP2K，可能问题有点愚钝。
感谢您的回答

wzkchem5 · 发表于 Post on 2022-4-15 14:34:28

液态铁已经超过铁的居里温度了，所以液态铁是顺磁性的，不是铁磁性的。
严格来说我觉得应该查一下铁在居里温度以上的magnetic correlation length随温度的变化，如果在你研究的温度下correlation大于一个晶胞，那还是要按铁磁性算，否则按顺磁性算（一半铁自旋向上，一半铁自旋向下）。

sobereva · 发表于 Post on 2022-4-15 19:44:51

ustbhh@126.com 发表于 2022-4-15 05:10
用cp2k的话也就是说要指定自旋多重度以及Fe的MAGNETIZATION，对吧。刚刚接触CP2K，可能问题有点愚钝。
...

自旋多重度无所谓，因为计算时候要开smearing，此时默认设置下会根据自旋轨道能量顺序判断占据方式，并不会严格满足你设的自旋多重度，即设了也白设。而且这种默认的考虑方式也才是合理的，原理上能自发得到实际的电子自旋分布状态。

ustbhh@126.com · 发表于 Post on 2023-10-20 09:43:50

sobereva 发表于 2022-4-15 19:44
自旋多重度无所谓，因为计算时候要开smearing，此时默认设置下会根据自旋轨道能量顺序判断占据方式，并不 ...

老师好！对于你所说的Smearing方法，需要选择Method和设置电子温度。如果针对2000℃的纯铁水来说，该如何设定呢？或者该判断什么参数来测试不同方法和电子温度的准确性呢？

sobereva · 发表于 Post on 2023-10-21 02:47:26

ustbhh@126.com 发表于 2023-10-20 09:43
老师好！对于你所说的Smearing方法，需要选择Method和设置电子温度。如果针对2000℃的纯铁水来说，该如 ...

smearing有不同的用处，参考北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KFP_content.html）的ppt

诸如对于解决金属SCF不收敛的目的，温度高到够用就行。如果目的就是计算特定温度下电子的能量，实际是多少度就设多少度（假设用的是常规的Fermi-Dirac）

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