求助VASP优化晶体结构为什么会自旋向上的电子加自旋向下的电子数大于总电子数？

Adair

       各位老师好，我在VASP中使用PBE+U的方法，考虑自旋极化的情况下优化Ta3N5晶体中一个O原子取代一个N原子的结构，体系中包含481个电子（价电子：Ta 5d3 6s2,N 2s2 2p3，O 2s2 2p4)，在优化正常结束的情况下发现OUTCAR中自旋向上的电子加自旋向下的电子总数大于体系所包含的总的电子数？以前从没遇到过这种情况，也没有查到相关的原因及解决的办法，在此向各位老师请教，感谢各位老师指点，谢谢。
结构优化的INCAR：

OUTCAR中体系总的电子数：

OUTCAR中自旋向上的电子数：

OUTCAR中自旋向下的电子数：

jiangning198511

具体差多少，估计分配到每个原子的自旋有一定的数值误差

Adair

jiangning198511 发表于 2021-6-3 09:39
具体差多少，估计分配到每个原子的自旋有一定的数值误差

您好老师，我算了一下多了约1.85个电子（体系总电子数是481个，但自旋向上和自旋向下的电子数之和约482.85），请教老师这种问题该如何解决。

jiangning198511

Adair 发表于 2021-6-3 10:30
您好老师，我算了一下多了约1.85个电子（体系总电子数是481个，但自旋向上和自旋向下的电子数之和约482.8 ...

我觉得这不是个问题，毕竟计算只保证整体电子数不变，而自旋密度这些值只是通过波函数分析得到，所以有一定误差是正常的

卡开发发

不要只看一个k点的，总的占据数应该是不同k点占据数按照权重进行求和的，即n=∑_k n[k]w[k]。

Adair

卡开发发 发表于 2021-6-3 10:44
不要只看一个k点的，总的占据数应该是不同k点占据数按照权重进行求和的，即n=∑_k n[k]w[k]。

老师您好，感谢您的指导，上面您提到的这个公式中有两个问题想请教您， n[k]应该是指不同k点电子的占据数，w[k]应该指的是不同k点的权重吧？k点权重的权重是在OUTCAR中有体现吗，还是说需要自己求？之前都是分别看自旋向上和自旋向下中的一个K点的电子占据情况来大致判断电子结构是否合理，这么看来以前可能是错的。

ghifi37

Adair 发表于 2021-6-3 14:54
老师您好，感谢您的指导，上面您提到的这个公式中有两个问题想请教您， n[k]应该是指不同k点电子的占据数 ...

Following reciprocal coordinates:
            Coordinates               Weight
  0.000000  0.000000  0.000000      1.000000
  0.250000 -0.000000  0.000000      4.000000
  0.500000 -0.000000  0.000000      2.000000
  0.250000  0.250000  0.000000      2.000000
  0.500000  0.250000  0.000000      4.000000
-0.250000  0.250000  0.000000      2.000000
  0.500000  0.500000  0.000000      1.000000

k-points in units of 2pi/SCALE and weight: Automatic kpoint scheme                 
   0.00000000  0.00000000  0.00000000       0.062
   0.02802315  0.00992172  0.00000000       0.250
   0.05604631  0.01984345  0.00000000       0.125
   0.02802315  0.03964945  0.00000000       0.125
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  -0.02802315  0.01980600  0.00000000       0.125
   0.05604631  0.07929891  0.00000000       0.062

卡开发发

ghifi37 发表于 2021-6-3 15:02
Following reciprocal coordinates:
            Coordinates               Weight
  0.000000  0.00 ...

k-points in units of 2pi/SCALE and weight: Automatic kpoint scheme                 
   0.00000000  0.00000000  0.00000000       0.062
   0.02802315  0.00992172  0.00000000       0.250
   0.05604631  0.01984345  0.00000000       0.125
   0.02802315  0.03964945  0.00000000       0.125
   0.05604631  0.04957118  0.00000000       0.250
  -0.02802315  0.01980600  0.00000000       0.125
   0.05604631  0.07929891  0.00000000       0.062

你看这部分的权重是已经归一化的了。