这是本文档旧的修订版!
如果存在自旋极化,那么在主面板选择Unrestricted,在Model > Spin and Occupation中,设置Spin Polarization即可。Spin Polarization指未配对电子的个数,例如三重态的数值为2。N重态的Spin Polarization为N-1。
如果指定Unrestricted,但不设置Spin Polarization,那么软件会自动收敛到正确的自旋多重度上面去,对于铁磁材料,一般会自动收敛到铁磁态上去。
软件操作与下文所示ADF2014类似。
例如对O2而言,使用ADF模块计算,需要指定Spin Polarization为2(即两个电子未配对),同时指定Unrestricted。这样计算得到O2的三重态(基态)。而BAND中的计算,如果只指定Unrestricted,则自动得到能量最低的自旋极化态:如果S态能量更低则收敛到S态,如果T态能量更低则收敛到T态。
第一性原理能够自动让电子态收敛到正确的自旋极化上面,通俗的说:如果一个O2,一个H2形成的体系,如果设置Unrestricted,那么最后发生自旋极化的轨道,一定是O2贡献出来的。在参数设置上,并不需要预先指定O2含有自旋极化、H2没有自旋极化。
例:分别对O2(晶格常数15*15*15、键长1.22埃)进行Restrict、Unrestrict计算。
1,Restrict计算参数设置:
计算完毕后,通过SCM LOGO > View窗口,点击Add-Isosurface,然后在窗口下方如图所示点开占据轨道,可以看到Gamma点电子占据情况、能量情况(没有自旋极化,所有电子配对)。
2,Unrestrict计算参数设置:
计算完毕后,通过SCM LOGO > View窗口,点击Add-Isosurface,然后在窗口下方如图所示点开占据轨道,可以看到Gamma点电子占据情况、能量情况(能量最高的两个电子自旋朝向相同,包含了自旋极化,自旋多重度为3)。
上图中字母A、B表示Spin Down和Spin Up。可以看到红色框里面,两个电子都是A,即两个电子自旋方向相同。
ADF软件提供免费试用(一般为一个月),试用申请方式参见费米科技维基百科:AMS免费试用