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[交流]
利用VASP計算非線性磁矩和磁各向異性能（自旋軌道耦合）小結(jié)
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非線性磁矩計算： 1）計算非磁性基態(tài)產(chǎn)生WA.VECAR和CHGCAR.文件。 2）然后INCAR中加上 ISPIN=2 ICHARG=1 或 11 ！讀取WA.VECAR和CHGCAR.文件 LNONCOLLINEAR=.TRUE. MAGMOM= 注意：①對于非線性磁矩計算，要在x, y 和 z方向分別加上磁矩，如 MAGMOM = 1 0 0 0 1 0 ！表示第一個原子在x方向，第二個原子的y方向有磁矩 ②在任何時候，指定MAGMOM值的前提是ICHARG=2（沒有WA.VECAR和CHGCAR.文件）或者ICHARG=1 或11（有WA.VECAR和CHGCAR.文件），但是前一步的計算是非磁性的（ISPIN=1）。 磁各向異性能（自旋軌道耦合）計算： 注意： LSORBIT=.TRUE. 會自動打開LNONCOLLINEAR= .TRUE.選項(xiàng)，且自旋軌道計算只適用于PAW贗勢，不適于超軟贗勢。 自旋軌道耦合效應(yīng)就意味著能量對磁矩的方向存在依賴，即存在磁各向異性能（MAE），所以要定義初始磁矩的方向。如下： LSORBIT = .TRUE. SAXIS = s_x s_y s_z (quantisation axis for spin) 默認(rèn)值： SAXIS=(0+,0,1)，即x方向有正的無限小的磁矩，Z方向有磁矩。 要使初始的磁矩方向平行于選定方向，有以下兩種方法： MAGMOM = x y z ! local magnetic moment in x,y,z SAXIS = 0 0 1 ! quantisation axis parallel to z or MAGMOM = 0 0 total_magnetic_moment ! local magnetic moment parallel to SAXIS （注意每個原子分別指定） SAXIS = x y z ! quantisation axis parallel to vector (x,y,z)，如 0 0 1 兩種方法原則上應(yīng)該是等價的，但是實(shí)際上第二種方法更精確。第二種方法允許讀取已存在的WA.VECAR（來自線性或者非磁性計算）文件，并且繼續(xù)另一個自旋方向的計算（改變SAXIS 值而MAGMOM保持不變）。當(dāng)讀取一個非線性磁矩計算的WA.VECAR時，自旋方向會指定平行于SAXIS。 計算磁各向異性的推薦步驟是： 1）首先計算線性磁矩以產(chǎn)生WA.VECAR 和 CHGCAR.文件（注意加入LMAXMIX）。 2）然后INCAR中加入： LSORBIT = .TRUE. ICHARG = 11 ! non selfconsistent run, read CHGCAR !或 ICHARG ==1 優(yōu)化到易磁化軸，但此時應(yīng)提高EDIFF的精度 LMAXMIX = 4 ! for d elements increase LMAXMIX to 4, f: LMAXMIX = 6 ! you need to set LMAXMIX already in the collinear calculation SAXIS = x y z ! direction of the magnetic field 如 0 0 1 NBANDS = 2 * number of bands of collinear run ！ grep NBANDS OUTCAR ISYM=0 ！switch off symmetry (ISYM=0) when spin orbit coupling is selected GGA_COMPAT=.FALSE. ！ it improves the numerical precision of GGA for non collinear calculations LORBMOM=.TRUE. !計算軌道磁矩 繼續(xù)計算，VASP會讀取WA.VECAR 和 CHGCAR將自旋量子化方向（磁場方向）平行于SAXIS方向。 最后可以比較各個方向磁矩時能量的不同。 注意： 第二步使用自洽計算(ICHARG=1)原則上也是可以的，但是初始平行于SAXIS的磁場發(fā)生旋轉(zhuǎn)，直到達(dá)到基態(tài)，如平行于易磁化軸，但這個過程會很慢且能量變化很小，而且如果收斂標(biāo)準(zhǔn)不是很嚴(yán)格的話，自洽計算會在未達(dá)到基態(tài)就停止。 注意： VASP的輸入輸出的磁矩和類自旋量都會按照這個SAXIS方向，包括INCAR中的 MAGMOM行，OUTCAR和PROCAR.文件中的總磁矩和局域磁矩，WA.VECAR中的類自旋軌道和CHGCAR中的磁性密度。 MAGMOM-tag：https://cms.mpi.univie.ac.at/vas ... g.html#incar-magmom LNONCOLLINEAR:https://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/LNONCOLLINEAR_tag.html LSORBIT-tag https://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/LSORBIT_tag.html 2)SOC版本: cp makefile.mpi makefile.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 -f makefile.soc 得到 vasp ，并 mv vasp vasp.mpi.soc.neb MAE（磁各向異性能）-非共線磁矩計算 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 GGA_COMPAT=.FALSE. ISPIN=2 #MAGMOM=1*5 2*0 1*4 LORBIT = 11 LNONCOLLINEAR=.TRUE. LSORBIT=.TRUE LORBMOM=.TRUE SAXIS= 0 0 1 MAGMOM=0 0 0 0 0 0 0 0 4 LMAXMIX = 4 IBRION =2 LWA.VE=.F; LCHARG=.F EDIFF = 1E-5 ; EDIFFG = -0.001 最后，有需求歡迎通過微信公眾號聯(lián)系我們。 微信公眾號：320科技工作室。 |
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