3.6.5 磁性体系小结

磁性体系，磁矩会影响声子谱

Ikeda Y, Seko A, Togo A, et al. Phonon softening in paramagnetic bcc Fe and its relationship to the pressure-induced phase transition[J]. Physical Review B, 2014, 90(13): 134106.

磁性体系的计算一般都比较复杂，一方面，磁性体系的结构优化、能带和电子态密度、声子等一系列计算都要加上磁性相关的参数（ISPIN和MAGMOM），这会使得计算量翻倍。另一方面，磁性体系常见于过渡元素的V到Ni族（含d电子）和稀土元素（含f电子），尤其是它们形成的氧化物。这些体系中强关联效应可能都很显著，需要做DFT+U的计算。最头疼的是，磁性体系的电子步一般容易不收敛。

并且，磁性体系最后收敛的结果很依赖于初始磁矩的设置。不同的初始条件可能最后会收敛到不同的结果。在确保计算收敛的情况下，要对比不同磁构型的能量，取最低的。当要和实验条件对比时，需要考虑亚稳态的可能性，不再是简单地取“能量最低”，

我们的计算中， INCAR中没有额外设置ISYM对称性参数，此时默认取2了，可以grep ISYM OUTCAR查看计算过程中参数取值。有些情况下，会设置ISYM=0或者-1来关闭对称性计算，此时计算量明显增加。

并且，我们不考虑bcc铁中的强关联效应（+U）以及SOC效应，所以INCAR中没有设置相应的参数。关于更多磁性计算的例子，请从官网了解：

https://www.vasp.at/wiki/index.php/Magnetism_-_Tutorial

磁性体系常见的计算还有磁各项异性能（MAE）、非共线磁计算（需要开启SOC）等，请自行网上搜索学习。当计算非共线或者开启SOC时，需要调用vasp_ncl版本。

磁性体系，磁矩会影响声子谱

Ikeda Y, Seko A, Togo A, et al. Phonon softening in paramagnetic bcc Fe and its relationship to the pressure-induced phase transition[J]. Physical Review B, 2014, 90(13): 134106.

注意，磁性一般是材料在低温或不太高温度下的一种状态，当温度够高时，磁矩就无序排列体系就失去磁性了。因此对于磁性体系，在高于磁性转变温度下做AIMD模拟时，一般不开自旋。

比如铁磁材料（亚铁磁）在达到一定温度时会失去磁性，转变温度称为居里温度Curie Tc，比如Fe的居里温度为1043K。反铁磁材料类似，其转变温度成为奈尔温度Neel，T_N，比如MnO的奈尔温度为116K。

https://en.wikipedia.org/wiki/Curie_temperature#Magnetic_moments

这两个温度的计算需要DFT程序+后续软件，参见：

https://www.zhihu.com/question/386477636/answer/2826407460