Exchange coupling of Fe atoms- first nearest neighbor |
- Date: 2014/01/17 00:49
- Name: Kamaram Munira
<kmunira@mint.ua.edu>
- I have been trying to calculate the exchange coupling parameter for an Iron atom with its nearest neighbor. In the first attempt, I used an unit cell of 4 Fe atoms:
Species.Number 1 <Definition.of.Atomic.Species Fe Fe6.0S-s2p2d1 Fe_PBE13S Definition.of.Atomic.Species>
# # Atoms #
Atoms.Number 4 Atoms.SpeciesAndCoordinates.Unit FRAC # Ang|AU <Atoms.SpeciesAndCoordinates 1 Fe 0.0000 0.0000 0.0000 8.0 6.0 2 Fe 0.5 0.5 0.25 8.0 6.0 3 Fe 0.0000 0.0000 0.5 8.0 6.0 4 Fe 0.5 0.5 0.75 8.0 6.0 Atoms.SpeciesAndCoordinates>
Atoms.UnitVectors.Unit Ang # Ang|AU <Atoms.UnitVectors 2.87 0.0000 0.0000 0.0000 2.87 0.0000 0.0000 0.0000 5.74 Atoms.UnitVectors>
J_12 is 228.752433466830cm^-1 for this case.
Next, I tried a bigger unit cell, 54 atoms in total, 6 layers in total with 9 atoms in each layer.
Atoms.Number 54 Atoms.SpeciesAndCoordinates.Unit FRAC # Ang|AU <Atoms.SpeciesAndCoordinates 1 Fe 0.0000 0.0000 0.0000 8.0 6.0 2 Fe 0.33333333333 0.0000 0.0000 8.0 6.0 3 Fe 0.66666666666 0.0000 0.0000 8.0 6.0 4 Fe 0.0000 0.33333333333 0.0000 8.0 6.0 5 Fe 0.33333333333 0.33333333333 0.0000 8.0 6.0 6 Fe 0.66666666666 0.33333333333 0.0000 8.0 6.0 7 Fe 0.0000 0.66666666666 0.0000 8.0 6.0 8 Fe 0.33333333333 0.66666666666 0.0000 8.0 6.0 9 Fe 0.66666666666 0.66666666666 0.0000 8.0 6.0 10 Fe 0.16666666666 0.16666666666 0.16666666666 8.0 6.0 11 Fe 0.5 0.16666666666 0.16666666666 8.0 6.0 12 Fe 0.83333333333 0.16666666666 0.16666666666 8.0 6.0 13 Fe 0.16666666666 0.5 0.16666666666 8.0 6.0 14 Fe 0.5 0.5 0.16666666666 8.0 6.0 15 Fe 0.83333333333 0.5 0.16666666666 8.0 6.0 16 Fe 0.16666666666 0.83333333333 0.16666666666 8.0 6.0 17 Fe 0.5 0.83333333333 0.16666666666 8.0 6.0 18 Fe 0.83333333333 0.83333333333 0.16666666666 8.0 6.0 19 Fe 0.0000 0.0000 0.33333333333 8.0 6.0 20 Fe 0.33333333333 0.0000 0.33333333333 8.0 6.0 21 Fe 0.66666666666 0.0000 0.33333333333 8.0 6.0 22 Fe 0.0000 0.33333333333 0.33333333333 8.0 6.0 23 Fe 0.33333333333 0.33333333333 0.33333333333 8.0 6.0 24 Fe 0.66666666666 0.33333333333 0.33333333333 8.0 6.0 25 Fe 0.0000 0.66666666666 0.33333333333 8.0 6.0 26 Fe 0.33333333333 0.66666666666 0.33333333333 8.0 6.0 27 Fe 0.66666666666 0.66666666666 0.33333333333 8.0 6.0 28 Fe 0.16666666666 0.16666666666 0.5 8.0 6.0 29 Fe 0.5 0.16666666666 0.5 8.0 6.0 30 Fe 0.83333333333 0.16666666666 0.5 8.0 6.0 31 Fe 0.16666666666 0.5 0.5 8.0 6.0 32 Fe 0.5 0.5 0.5 8.0 6.0 33 Fe 0.83333333333 0.5 0.5 8.0 6.0 34 Fe 0.16666666666 0.83333333333 0.5 8.0 6.0 35 Fe 0.5 0.83333333333 0.5 8.0 6.0 36 Fe 0.83333333333 0.83333333333 0.5 8.0 6.0 37 Fe 0.0000 0.0000 0.66666666666 8.0 6.0 38 Fe 0.33333333333 0.0000 0.66666666666 8.0 6.0 39 Fe 0.66666666666 0.0000 0.66666666666 8.0 6.0 40 Fe 0.0000 0.33333333333 0.66666666666 8.0 6.0 41 Fe 0.33333333333 0.33333333333 0.66666666666 8.0 6.0 42 Fe 0.66666666666 0.33333333333 0.66666666666 8.0 6.0 43 Fe 0.0000 0.66666666666 0.66666666666 8.0 6.0 44 Fe 0.33333333333 0.66666666666 0.66666666666 8.0 6.0 45 Fe 0.66666666666 0.66666666666 0.66666666666 8.0 6.0 46 Fe 0.16666666666 0.16666666666 0.83333333333 8.0 6.0 47 Fe 0.5 0.16666666666 0.83333333333 8.0 6.0 48 Fe 0.83333333333 0.16666666666 0.83333333333 8.0 6.0 49 Fe 0.16666666666 0.5 0.83333333333 8.0 6.0 50 Fe 0.5 0.5 0.83333333333 8.0 6.0 51 Fe 0.83333333333 0.5 0.83333333333 8.0 6.0 52 Fe 0.16666666666 0.83333333333 0.83333333333 8.0 6.0 53 Fe 0.5 0.83333333333 0.83333333333 8.0 6.0 54 Fe 0.83333333333 0.83333333333 0.83333333333 8.0 6.0 Atoms.SpeciesAndCoordinates>
Atoms.UnitVectors.Unit Ang # Ang|AU <Atoms.UnitVectors 8.565 0.0000 0.0000 0.0000 8.565 0.0000 0.0000 0.0000 8.565 Atoms.UnitVectors>
For the bigger unit cell, I get different numbers. Atoms 23 and 32: 46.9 cm^-1. Atoms 41 and 29: 76 cm^-1. Atoms 41 and 28: 97 cm^-1.
All the numbers are different and do not match with the results of the 4 atoms unit cell. What am I missing. Is there a tutorial for calculating exchange coupling parameters?
Thanks Kamaram
| |