AkaiKKRでBain機構 その2

AkaiKKRでBain機構 その1の続きとして、AkaiKKRを用いて体心正方構造(bct)をもとにして、体心立方構造(bcc)と面心立方構造(fcc)の鉄の全エネルギーをスピン分極を考慮した計算で比較しました。

003_20150622052259d9c.png 004_20150622052259ea3.png



Bainの機構とマフィンティン半径


AkaiKKRでBain機構 その1にも書きましたが、面心立方構造(fcc)と体心立方構造(bcc)は、体心正方構造(bct)のc/aが特別な値を取ったときに相当します。

001_201506220522417ce.jpg

Fig.1: bcc/fcc構造のBainの対応関係(Xie et al. (2008)より)


AkaiKKRでBain機構 その1では、bct構造のc/aを変化させる際にマフィンティン半径をどのようにすればいいかについて検討しました。
今回は、これをシェルスクリプトへ実装しAkaiKKR(machikaneyama)で全エネルギーを計算します。

入力ファイルのテンプレートとシェルスクリプト


シェルスクリプトを用いて、AkaiKKR用の入力ファイルのテンプレートから、格子定数を変化させながら入力ファイルを順次生成することを考えます。



以下に示すのが、入力ファイルのテンプレートです。

c----------------------Fe------------------------------------
go data/bctFe_OMEGA_ETA
c------------------------------------------------------------
c brvtyp a c/a b/a alpha beta gamma
bct ABOHR , ETA , , , , ,
c------------------------------------------------------------
c edelt ewidth reltyp sdftyp magtyp record
0.001 2.4 sra gga91 mag 2nd
c------------------------------------------------------------
c outtyp bzqlty maxitr pmix
update 8 200 0.023
c------------------------------------------------------------
c ntyp
1
c------------------------------------------------------------
c type ncmp rmt field mxl anclr conc
Fe 1 RMTA 0.0 2
26 100
c------------------------------------------------------------
c natm
1
c------------------------------------------------------------
c atmicx(in the unit of a) atmtyp
0 0 0 Fe
c------------------------------------------------------------


結果と議論


以下に、計算結果の全エネルギーと磁気モーメントの絶対値を示します。
003_20150622052259d9c.png
Fig.2: 全エネルギー

004_20150622052259ea3.png
Fig.3: 磁気モーメント


全エネルギーにおいて、青く表示されている部分はエネルギー的に安定であることを意味します。一番青い部分はc/aが1で格子体積が約140Bohr3のところで、これは強磁性bcc鉄に相当します。次にc/a=√2≒1.41付近を体積の大きい方から順に(グラフ上方から順に)見ていくと、約140Bohr3付近で、エネルギーの極小が見られたのち、約120Bohr3でもう一度エネルギーの極小が見られます。これはAkaiKKRで反強磁性fcc鉄で格子定数を変化させながら計算したスピン分極計算と同じで、強磁性/非磁性転移に対応しています。

関連エントリ




参考URL




付録


このエントリで使用したAkaiKKR関連の入力ファイルやシェルスクリプトを添付します。ファイル名末尾の".txt"を削除して、"_"を"."に変更すれば使えるはずです。(参考:ねがてぃぶろぐの付録)


参考文献/使用機器




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