奇数个电子体系，最后计算结果磁矩为零是什么原因

yjj

各位老师好，我的体系具体情况如下：体系带一个正电荷，电子数为奇数个，但最后磁矩计算为零，这是什么原因？先谢谢各位老师啦~

卡开发发

那个电子还是有可能与周围电子配对离域在整个晶体中。比如金属铜的原胞，按道理格子里面只有一个Cu原子，价电子也是奇数，但并不会因为这个原因把Cu原胞算成有磁性的，做布居分析的话确实s带应该会是spin up和spin down各是0.5；但对于某些d、f电子体系，电子如果localized在原子上而不配对的话就会产生局域磁矩，比如Mott绝缘体这样。

yjj

卡开发发 发表于 2018-10-21 21:51
那个电子还是有可能与周围电子配对离域在整个晶体中。比如金属铜的原胞，按道理格子里面只有一个Cu原子，价 ...

感谢卡开发发的回复，我还有个问题想请教您：我在体系中引入电荷的原因是想模拟光激发产生的空穴（整个体系带一个正电荷），但现在的计算结果显示体系不带磁性，那我用这种方法模拟光激发还可行吗？或者您知道周期性体系中别的模拟光激发的方法吗？

卡开发发

yjj 发表于 2018-10-22 09:17
感谢卡开发发的回复，我还有个问题想请教您：我在体系中引入电荷的原因是想模拟光激发产生的空穴（整个体 ...

如果这个空穴比较局域的话，按照道理应该是可以的，但是你可能得考虑测试下超晶格尺寸才行，还需要做一些修正（vasp手册6.65）。

yjj

卡开发发 发表于 2018-10-22 12:22
如果这个空穴比较局域的话，按照道理应该是可以的，但是你可能得考虑测试下超晶格尺寸才行，还需要做一些 ...

再次感谢卡开发发~但我还有一点想不明白：如果体系有磁矩的话，我们可以通过做spin density来确定这个空穴的分布，现在体系没有磁矩要怎样确定这个空穴是否局域呢？

卡开发发

yjj 发表于 2018-10-22 15:22
再次感谢卡开发发~但我还有一点想不明白：如果体系有磁矩的话，我们可以通过做spin density来确定这个空 ...

可以对特定n,k做band decomposed charge density，这甚至应该会比spin density要好点。

yjj

卡开发发 发表于 2018-10-22 16:06
可以对特定n,k做band decomposed charge density，这甚至应该会比spin density要好点。

嗯嗯，好的。我先按您说的算一下。再次感谢您~

pupu1616

卡开发发 发表于 2018-10-21 21:51
那个电子还是有可能与周围电子配对离域在整个晶体中。比如金属铜的原胞，按道理格子里面只有一个Cu原子，价 ...

卡老师打扰了，请教一下
vasp的PBE泛函，算一个NiS的slab结构，偶数个电子，算出来总磁矩和每个原子磁矩都是0。
吸附一个奇数个电子的有机基团，总个数奇数个电子，最后算出来总磁矩和每个原子磁矩也还都是0。
这种情况合理么？和您这里说的类似么？看过一些文章说PBE倾向于离域，杂化泛函倾向于定域，不知道这里是否和泛函的选择有关？

卡开发发

pupu1616 发表于 2023-3-30 14:28
卡老师打扰了，请教一下
vasp的PBE泛函，算一个NiS的slab结构，偶数个电子，算出来总磁矩和每个原子磁矩 ...

有关。一些自由基在金属表面可能也会表现出无磁矩，但GGA结果是否合理我很难说，建议慎重测试。

pupu1616

卡开发发 发表于 2023-3-30 15:37
有关。一些自由基在金属表面可能也会表现出无磁矩，但GGA结果是否合理我很难说，建议慎重测试。

谢谢卡老师，如果用vasp的话有没有合适的泛函算这个呢？
再多问一嘴，以前我老师说可以不用vasp，用高斯建一个NiS团簇进行有机物的吸附相关计算。
但之前没接触过太多高斯。而且作为对比要算一个Ni9S8团簇表面的吸附，这两种团簇的建立感觉就有些摸不透，特别是Ni9S8表面很复杂。
您觉得这个可行性大吗？可行性大的话我就自学一下高斯搞搞试试

卡开发发

pupu1616 发表于 2023-3-30 17:46
谢谢卡老师，如果用vasp的话有没有合适的泛函算这个呢？
再多问一嘴，以前我老师说可以不用vasp，用高斯 ...

这种体系很复杂，很难说NiS磁性和金属性情况，得看实验上具体如何。如果这个体系不是无磁性金属，是GGA导致的问题，DFT+U一定程度上对某些问题定性上可能能解决，做之前必需要调研一下各方面的文献。如果是这样，有可能自由基的电子也会局域化。

团簇模型理论上说也能用，问题是你要通过团簇模型复现一个晶面的计算，对于尺寸和边缘处理都可能需要足够谨慎。

wangyuxiao

pupu1616 发表于 2023-3-30 14:28
卡老师打扰了，请教一下
vasp的PBE泛函，算一个NiS的slab结构，偶数个电子，算出来总磁矩和每个原子磁矩 ...

你好，我想请教一下，每个原子的磁矩也是在OUTCAR文件中看嘛，总磁矩可以看OSZICAR输出的结果的 mag吗？如果是在OUTCAR中找，有命令可以准确定位到要找的数据吗？

pupu1616

wangyuxiao 发表于 2023-5-24 11:31
你好，我想请教一下，每个原子的磁矩也是在OUTCAR文件中看嘛，总磁矩可以看OSZICAR输出的结果的 mag吗？ ...

静态计算后看OUTCAR最后一部分会有磁矩

negligible

卡开发发 发表于 2018-10-21 21:51
那个电子还是有可能与周围电子配对离域在整个晶体中。比如金属铜的原胞，按道理格子里面只有一个Cu原子，价 ...

您好，铜的原胞里不是有4个原子吗？为什么说只有一个呢？

卡开发发

negligible 发表于 2024-7-30 15:11
您好，铜的原胞里不是有4个原子吗？为什么说只有一个呢？

惯用胞（或是说单胞）里面有4个，但原胞（或是说初基原胞）只有1个。