VASP磁性计算总结篇Word格式文档下载.docx
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z方向分别加上磁矩,如
MAGMOM=100
010
表示第一个原子在x方向,第二个原子的y方向有磁矩
②在任何时候,指定MAGMOM值的前提是ICHARG=2(没有WAVECAR和CHGCAR文件)或者ICHARG=1
或11(有WAVECAR和CHGCAR文件),但是前一步的计算是非磁性的(ISPIN=1)。
磁各向异性能(自旋轨道耦合)计算:
LSORBIT=.TRUE.
会自动打开LNONCOLLINEAR=.TRUE.选项,且自旋轨道计算只适用于PAW赝势,不适于超软赝势。
自旋轨道耦合效应就意味着能量对磁矩的方向存在依赖,即存在磁各向异性能(MAE),所以要定义初始磁矩的方向。
如下:
LSORBIT=.TRUE.
SAXIS=s_xs_ys_z
(quantisationaxisforspin)
默认值:
SAXIS=(0+,0,1),即x方向有正的无限小的磁矩,Z方向有磁矩。
要使初始的磁矩方向平行于选定方向,有以下两种方法:
MAGMOM=xyz!
localmagneticmomentinx,y,z
SAXIS=001!
quantisationaxisparalleltoz
or
MAGMOM=00total_magnetic_moment!
localmagneticmomentparalleltoSAXIS(注意每个原子分别指定)
SAXIS=xyz!
quantisationaxisparalleltovector(x,y,z),如001
两种方法原则上应该是等价的,但是实际上第二种方法更精确。
第二种方法允许读取已存在的WAVECAR(来自线性或者非磁性计算)文件,并且继续另一个自旋方向的计算(改变SAXIS值而MAGMOM保持不变)。
当读取一个非线性磁矩计算的WAVECAR时,自旋方向会指定平行于SAXIS。
计算磁各向异性的推荐步骤是:
1)首先计算线性磁矩以产生WAVECAR
CHGCAR文件(注意加入LMAXMIX)。
2)然后INCAR中加入:
ICHARG=11!
nonselfconsistentrun,readCHGCAR
!
ICHARG==1优化到易磁化轴,但此时应提高EDIFF的精度
LMAXMIX=4!
fordelementsincreaseLMAXMIXto4,f:
LMAXMIX=6
youneedtosetLMAXMIXalreadyinthecollinearcalculation
directionofthemagneticfield
如00
1
NBANDS=2*numberofbandsofcollinearrun!
grepNBANDSOUTCAR
ISYM=0
switchoffsymmetry(ISYM=0)whenspinorbitcouplingisselected
GGA_COMPAT=.FALSE.
itimprovesthenumericalprecisionofGGAfornoncollinearcalculations
LORBMOM=.TRUE.
!
计算轨道磁矩
继续计算,VASP会读取WAVECAR
CHGCAR将自旋量子化方向(磁场方向)平行于SAXIS方向。
最后可以比较各个方向磁矩时能量的不同。
第二步使用自洽计算(ICHARG=1)原则上也是可以的,但是初始平行于SAXIS的磁场发生旋转,直到达到基态,如平行于易磁化轴,但这个过程会很慢且能量变化很小,而且如果收敛标准不是很严格的话,自洽计算会在未达到基态就停止。
VASP的输入输出的磁矩和类自旋量都会按照这个SAXIS方向,包括INCAR中的
MAGMOM行,OUTCAR和PROCAR文件中的总磁矩和局域磁矩,WAVECAR中的类自旋轨道和CHGCAR中的磁性密度。
MAGMOM-tag:
http:
//cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/MAGMOM_tag.html#incar-magmom
LNONCOLLINEAR:
//cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/LNONCOLLINEAR_tag.html
LSORBIT-tag
//cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/LSORBIT_tag.html
问题:
①第一步线性计算得到WAVECAR
CHGCAR文件,必须是静态计算的WAVECAR
CHGCAR文件吗?
动态优化的可不可以?
静态计算需要使用NUPDOWN
锁定磁矩吗?
②进行非线性磁矩或自旋轨道耦合计算的时候,结构需不需要重新优化?
我现在的做法是:
先加入LMAXMIX=4结构优化,然后仍然使用LMAXMIX=4静态计算(ICHARG=2,LWAVE=.TRUE.,LCHARG=.TRUE.),然后进行高收敛标准的静态的soc自洽计算来考虑soc的影响,也不知对不对。
spin-orbit计算求助!
最近用spin-orbit计算体系的磁性总是出错,现将计算过程中的一些问题和疑惑贴出来,求大虾解答:
1.用spin-orbit与spin-polarizedINCAR文件的不同有哪些?
除了需要加
LSORBIT=.TRUE.
SAXIS
=XYZ
NBANDS变为共线的两倍,MAGMON也变为xyz方向之外
需不需要加
GGA_COMPAT=.FALSE.
ISYM=0
呢?
(这是在VASP手册上看到的)
2.自旋量子轴SAXIS
=XYZ应该怎么设置啊?
应该与体系晶格结构有关,轴的设置应该根据实空间晶格设置呢,还是根据倒空间晶格设置呢,求举例!
3.根据VASP手册上提供的方法,计算spin-orbit之前应该先计算共线情况下的WAVECAR和CHGCAR,然后再开始spin-orbit的计算。
但是我在计算的时候导入之前计算的WAVECAR和CHGCAR,计算总会出错,不知道是什么原因?
是不是应该计算非共线情况下的WAVECAR和CHGCAR,然后再计算spin-orbit呢?
4.计算spin-orbit需不需要使用超胞呢?
(掺杂或者不掺杂的情况下)
使用超胞的计算结果该怎么分析呢?
5.计算spin-orbit对赝势(譬如GGA-PBE等)有没有要求,对算法(譬如ALGO=Normal、ALGO=Damped等),对计算精度等有没有要求?
回答
1.ISYM=0在打开SO时要加,用GGA交换泛函时需要用GGA_COMPAT=.FALSE.改善精度。
2.SAXIS和MAGMOM有两种常用设置,手册上有介绍,默认是001方向,是相对实空间笛卡尔坐标系的。
一种是SAXIX为001方向,此时MAGMOM为任意方向,另外一种是MAGMOM均为00z或00-z方向,SAXIX为任意方向,第二种允许读取先前存在的共线或非共线电荷密度和波函数,且精度更高。
3.导入之前计算的WAVECAR和CHGCAR出错原因是KPOINTS在SO打开时对称性发生变化。
你可以用SO生成的IBZKPT,然后拷贝为KPOINTS,重新计算WAVECAR和CHGCAR,然后再读取就可以了。
4.
不需要用超胞!
5.
SO只支持PAW赝势,对精度要求高,能量精度EDIFF一般为10^-7eV.
2)SOC版本:
cpmakefile.mpimakefile.soc
在makefile.soc修改
CPP=$(CPP_)-DMPI-DHOST=\"
LinuxIFC\"
-DIFC\
-DCACHE_SIZE=5000-DPGF90-Davoidalloc-DNGZhalf\
-DMPI_BLOCK=262144-Duse_collective-DscaLAPACK
\
-DRPROMU_DGEMV
-DRACCMU_DGEMV
中去掉-DNGZhalf
然后make-fmakefile.soc得到vasp,并mvvaspvasp.mpi.soc.neb
MAE(磁各向异性能)-非共线磁矩计算
SYSTEM=Fe/Gra
LREAL=Auto
ALGO=Fast
IALGO=48
ISYM=0
ISTART=1
ICHARG=11
ENCUT=500
NPAR=2
ISMEAR=0;
SIGMA=0.2
GGA=91;
VOSKOWN=1
#MAGMOM=1*52*01*4
LORBIT=11
LSORBIT=.TRUE
LORBMOM=.TRUE
SAXIS=001
MAGMOM=000000004
LMAXMIX=4
IBRION=2
LWAVE=.F;
LCHARG=.F
EDIFF=1E-5;
EDIFFG=-0.001
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