view --main magnetic-properties-raschet-magnitnyh-svoystv-materialov.md

magnetic-properties — Расчет магнитных свойств материалов

Name: magnetic-properties — Расчет магнитных свойств материалов
Author: DingyangLyu/MatClaw

Решение для расчета магнитных свойств материалов, основанное на методе первых принципов, позволяет автоматизировать трудоемкие процессы и получить точные данные для исследований. Используя Quantum ESPRESSO и Python-инструменты, данный репозиторий предоставляет готовые рабочие процессы, значительно упрощающие анализ. Это open-source решение идеально подходит для исследователей и разработчиков.

Предлагаемый инструмент разработчика включает в себя автоматизированные рабочие процессы для проведения расчетов с поляризацией спина, определения магнитного упорядочения и вычисления энергии магнитной анизотропии. Используются библиотеки pymatgen, ASE и matplotlib для предварительной и последующей обработки данных, а также визуализации результатов.

Вся функциональность упакована в Docker-контейнеры с предустановленной версией Quantum ESPRESSO 7.5, что обеспечивает воспроизводимость и упрощает автоматизацию сложных вычислений. Поддерживаются расчеты магнитных моментов, спин-резонансной функции плотности и визуализация спиновой плотности.

$ git log --oneline --stat

⭐ звёзды: 32

форки: 7

обновлено: 23 марта 2026 года в 04:31

Проводник файлов

1 файлы

SKILL.md

readonly --- lines

--- name: magnetic-properties description: Magnetic Properties (3 sub-skills: magnetic-anisotropy, magnetic-ordering, spin-polarized) --- # Magnetic Properties ## Overview This skill group covers first-principles calculations of magnetic properties using Quantum ESPRESSO (QE) with Python-based pre/post-processing (pymatgen, ASE, matplotlib). All workflows are designed for a Docker container environment with QE 7.5 installed. ## Sub-Skills | Sub-Skill | Directory | Description | |---|---|---| | Spin-Polarized DFT | `spin-polarized/` | Collinear spin-polarized SCF calculations (`nspin=2`), magnetic moments, spin-resolved DOS, and spin density visualization via `pp.x`. | | Magnetic Ordering | `magnetic-ordering/` | Comparison of FM, AFM, and non-magnetic configurations to determine ground-state magnetic order. Estimation of exchange coupling constants. | | Magnetic Anisotropy | `magnetic-anisotropy/` | Magnetic anisotropy energy (MAE) via noncollinear DFT with spin-orbit coupling (`noncolin=.true.`, `lspinorb=.true.`). Requires fully relativistic pseudopotentials. (VASPKIT 621) | | Magnetic Moments | `magnetic-moments/` | Extract and visualize local magnetic moments. QE: Lowdin/Mulliken from projwfc.x. VASP: OUTCAR parsing. Generate MAGNETIC_MOMENTS.cif. Spin density visualization. (VASPKIT 629) | ## When to Use - **spin-polarized/** -- You need to check whether a material is magnetic, compute atomic magnetic moments, or obtain spin-resolved electronic structure (DOS, charge density). - **magnetic-ordering/** -- You need to determine whether a material prefers FM, AFM, or non-magnetic order, or estimate exchange coupling constants from total-energy differences. - **magnetic-anisotropy/** -- You need the magnetic anisotropy energy (easy/hard axis), which requires spin-orbit coupling and noncollinear magnetism. - **magnetic-moments/** -- You need per-atom magnetic moments, spin density maps, or a CIF file annotated with magnetic moment vectors for visualization. ## General Prerequisites - Quantum ESPRESSO 7.5 (`pw.x`, `pp.x`, `projwfc.x`, `bands.x`, `dos.x`) - Python packages: `pymatgen`, `ase`, `numpy`, `scipy`, `matplotlib` - Appropriate pseudopotentials (SSSP Efficiency or PseudoDojo; fully relativistic for SOC) - Sufficient computational resources (magnetic calculations are more expensive than non-magnetic)

Инициализация мануала...