wien2k:反強磁性
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wien2k:反強磁性 [2020/07/03 16:04] koudai [反強磁性のSCF計算] |
wien2k:反強磁性 [2021/07/22 18:38] (current) koudai [WIEN2kを使う場合] |
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| （反強磁性相転移をしても単位胞が拡大しない場合はこの操作は不要です） | （反強磁性相転移をしても単位胞が拡大しない場合はこの操作は不要です） | ||
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| + | ==== WIEN2kを使う場合 ==== | ||
| - supercellというプログラムを使って超格子を作成します。ここでは単位胞を各方向に2倍して、面心立方格子から単純立方格子に変更しています< | - supercellというプログラムを使って超格子を作成します。ここでは単位胞を各方向に2倍して、面心立方格子から単純立方格子に変更しています< | ||
| Line 57: | Line 59: | ||
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| * 超格子のstructファイルである NiO_super.struct ができます。 | * 超格子のstructファイルである NiO_super.struct ができます。 | ||
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| + | ==== VESTAを使う場合 ==== | ||
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| + | - structファイルをVESTAで開きます | ||
| + | - メニューから [Edit] -> [Edit Data] -> [Unit cell] -> [Transform] | ||
| + | - 開いたウィンドウの右に書いてある説明を参考に、変換行列を指定します | ||
| + | * 今回の場合は対角成分をすべて2にしてください | ||
| + | - [Search Atoms ...] を選択します | ||
| ===== スピン配置の指定 ===== | ===== スピン配置の指定 ===== | ||
| Line 105: | Line 116: | ||
| $ init_lapw -b -numk 1000 -rkmax 8.0 -sp | $ init_lapw -b -numk 1000 -rkmax 8.0 -sp | ||
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| - | * NiOはそんなに計算が重くないので numk をいきなり1000で計算していますが、通常は反強磁性体の計算ではユニットセルが二倍になってスピンごとに計算する必要も出てくるので計算が非常に重くなります。最初は numk を10くらいから、結果が収束するまで少しずつ増やしていってください。 | + | * 通常は反強磁性体の計算ではユニットセルが二倍になってスピンごとに計算する必要も出てくるので計算が非常に重くなります。最初は numk を10くらいから、結果が収束するまで少しずつ増やしていってください。 |
| - スピン分極ありのSCF計算を実行します。< | - スピン分極ありのSCF計算を実行します。< | ||
| $ runsp_lapw -cc 0.0001 -ec 0.00001 -i 100 -p | $ runsp_lapw -cc 0.0001 -ec 0.00001 -i 100 -p | ||
| Line 129: | Line 140: | ||
| これは実験で得られているもの（手法にもよりますが4eV前後）よりもだいぶ小さいです。 | これは実験で得られているもの（手法にもよりますが4eV前後）よりもだいぶ小さいです。 | ||
| * 参考: https:// | * 参考: https:// | ||
| + | * このページの例だとギャップの大きさはk点数に対して収束していないです。どのみち正確ではないので増やしてもあまり意味がありませんが... | ||
| 実は第一原理計算は電子相関を無視した計算になっているため、電子相関の強いNiOではこのように実験に合わない結果となります。 | 実は第一原理計算は電子相関を無視した計算になっているため、電子相関の強いNiOではこのように実験に合わない結果となります。 | ||
| Line 140: | Line 152: | ||
| 事前にスピン分極のSCF計算を済ませてください。 | 事前にスピン分極のSCF計算を済ませてください。 | ||
| - | - LDA+U計算用の入力ファイルを作成します。今回はNiのd軌道に U = 12 eV (12/13.6 = 0.882...) のポテンシャルを入れます。Jはゼロにしました。< | + | - LDA+U計算用の入力ファイルを作成します。今回はNiのd軌道(l=2)に U = 6 eV (6/13.606 = 0.4409...) のポテンシャルを入れます。Jはゼロにしました。< |
| $ init_orb_lapw -orb | $ init_orb_lapw -orb | ||
| You have the following atoms: | You have the following atoms: | ||
| Line 147: | Line 159: | ||
| 3 : O | 3 : O | ||
| 3 : O | 3 : O | ||
| - | Enter the name, l, U(Ry) and J of the Atoms (eg. Fe 2 0.3 0.0; exit with RETURN):Ni 2 0.88 0 | + | Enter the name, l, U(Ry) and J of the Atoms (eg. Fe 2 0.3 0.0; exit with RETURN):Ni 2 0.441 0 |
| Enter the name, l, U(Ry) and J of the Atoms (eg. Fe 2 0.3 0.0; exit with RETURN): | Enter the name, l, U(Ry) and J of the Atoms (eg. Fe 2 0.3 0.0; exit with RETURN): | ||
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| - | - 入力ファイルが表示されるので、正しく設定されたか確認します。割と間違って出力されることが多いです。 | + | - 入力ファイルが表示されるので、正しく設定されたか確認します |
| * NiO_AFM.indm | * NiO_AFM.indm | ||
| * 2行目: +Uを入れる原子の数 | * 2行目: +Uを入れる原子の数 | ||
| Line 175: | Line 187: | ||
| 2 1 2 index of atom, number of l, l | 2 1 2 index of atom, number of l, l | ||
| 1 nsic 0..AMF, 1..SIC, 2..HFM | 1 nsic 0..AMF, 1..SIC, 2..HFM | ||
| - | 0.88 0 U J (Ry) | + | 0.441 0 U J (Ry) |
| - | 0.88 0 U J (Ry) | + | 0.441 0 U J (Ry) |
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| * https:// | * https:// | ||
| * ブロイデン法の履歴を削除して、オプション-orbをつけて実行します< | * ブロイデン法の履歴を削除して、オプション-orbをつけて実行します< | ||
| $ rm *.broyd* | $ rm *.broyd* | ||
| - | $ runsp_lapw -cc 0.0001 -ec 0.00001 -i 100 -orb -p | + | $ runsp_lapw -cc 0.0001 -ec 0.00001 -i 100 -orb -p -NI |
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| * k点数やUをかえて再度実行するときは、ブロイデン法の履歴を削除しなくてもオプション -NI をつけるだけで十分です。 | * k点数やUをかえて再度実行するときは、ブロイデン法の履歴を削除しなくてもオプション -NI をつけるだけで十分です。 | ||
| * Uを変更するときは NiO_AFM.inorb を直接編集してください。 | * Uを変更するときは NiO_AFM.inorb を直接編集してください。 | ||
| - | 今回の計算結果はバンドギャップが約3.6eV、モーメントが約1.85μBになりました。 | + | 今回の計算結果はバンドギャップが約3.29eV、モーメントが約1.72μBになりました。 |
| ===== 物理量の計算 ===== | ===== 物理量の計算 ===== | ||
wien2k/反強磁性.1593759845.txt.gz · Last modified: 2021/06/27 22:01 (external edit)
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