2.14 TSPNSETの機能

NSPIN=4のときに有効なフラグである。システム全体の絶対的なスピン方向を

軸などにそろえるときに用いる。NBEG=0,1のときに、 MDが始まる前に1回だけ波動関数を変換する。 KROT=1および2が有効である。 KROT=2とKROT=1を連続して用いたい場合でも2回のジョブに分けて行わなければならないようになっている。 ver25からは、KROT=3も使用可能となっている。このフラグが立ったときには、NBEG=0,1で波動関数を読みに行った後、ファイルspnrot.datが読まれて、波動関数を変換する。ファイルは、sample.dat.shに書くようになっており、下記のように入力する。ただし、読み込まれるのは、1行目だけである。

KROT=3の場合は、回転の仕方を制限して2回の回転を連続的に行なう。 1回目の回転でシステム全体の絶対的なスピン方向を

軸にそろえ(SX,SY,SZ に回転前の磁気モーメントを指定する)、2回目の回転でSXX,SYY,SZZで指定した磁気モーメントのy成分が消えるように回転させる。

KROT=2の場合、全系の磁気モーメントを

軸方向にするために用いられる。 (SX SY SZ)には、変換前の全系の磁気モーメントを指定し、(SXX SYY SZZ)に (0.0 0.0 1.0)すれば、変換後全系の磁気モーメントは

軸方向に向いて出力される。この操作によりxおよびy方向の全磁気モーメントがゼロとなる。コリニアー磁気構造の場合には、各原子の磁気モーメントのxおよびy成分もゼロとなっているはずである。

KROT=1は、

軸回りの回転変換を行うときに使う。ノンコリニアー磁気構造の場合には、

軸方向のモーメントを変化させずに、

軸回りの回転を行い面内のモーメントの方向を軸方向にそろえておくと便利である。(SX SY SZ)には、方向をそろえたい原子のモーメントを指定する。 KROT=2の場合の原子の磁気モーメントの出力結果を指定すればよい。そのとき(SXX SYY SZZ)には、

軸方向にそろえたいたいときは、 (0.0 1.0 1.0)としてすればよい。

実際には、上記の操作は、波動関数の位相を変換して行っている。その操作の定義は、以下の様である。変換前の波動関数と変換後のものをそれぞれ、

$\displaystyle \left( \begin{array}{c} \psi_{1} \\ \psi_{2} \end{array} \right)$

$\textstyle ,$

$\displaystyle \left( \begin{array}{c} \hat{\psi}_{1} \\ \hat{\psi}_{2} \end{array} \right)$

(13)

$\displaystyle \left( \begin{array}{c} \hat{\psi}_{1} \\ \hat{\psi}_{2} \end{array} \right)$	$\textstyle =$	$\displaystyle V \left( \begin{array}{c} \psi_{1} \\ \psi_{2} \end{array} \right)$	(14)
$\displaystyle V$	$\textstyle =$	$\displaystyle \left( \begin{array}{cc} e^{i\varphi_{0}/2} \cos(\theta_{0}/2) & ... ...\sin(\theta_{0}/2) & e^{-i\varphi_{0}/2} \cos(\theta_{0}/2) \end{array} \right)$	(15)

$\displaystyle \left( \begin{array}{c} \hat{S}_{x} \hat{S}_{y} \hat{S}_{z} \end{array}\right)$

$\textstyle =$

$\displaystyle \left( \begin{array}{ccc} \cos{\varphi_{0}} & \sin{\varphi_{0}} &... ...y} \right) \left( \begin{array}{c} S_{x} S_{y} S_{z} \end{array}\right)$

(16)

$\displaystyle \left( \begin{array}{c} 0 0 \hat{S}_{z} \end{array}\right)$

$\textstyle =$

$\displaystyle \left( \begin{array}{ccc} \cos{\theta_{0}} \cos{\varphi_{0}} & \c... ...y} \right) \left( \begin{array}{c} S_{x} S_{y} S_{z} \end{array}\right)$

(17)