<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;
      charset=windows-1252">
  </head>
  <body text="#000000" bgcolor="#FFFFFF">
    <div class="moz-cite-prefix">Dear Charlie,</div>
    <div class="moz-cite-prefix"><br>
    </div>
    <div class="moz-cite-prefix">I join Martin's recommendation to try
      LDA+U. By looking at the non-integer total magnetic moment per
      unit cell 14.88 muB, I guess you obtained (semi)metallic state,
      which might or might not be what you want. Pure GGA sometimes
      leads to metallic solution for iron oxides (even for those they
      are good insulators). I don't know how pronounced the
      semi-metallic character should be for greigite, probably much more
      than for magnetite, but even then the value of 14.88 muB looks
      quite far from 16.00 muB. (For magnetite you should reach this
      integer value even without LDA+U.)</div>
    <div class="moz-cite-prefix"><br>
    </div>
    <div class="moz-cite-prefix">Anyway, the LDA+U approach will also
      help you stabilizing the desired spin structure quite efficiently.
      I would be surprised if the moments flipped when you have some U
      (a few eV) applied to 3d states of Fe. In fact, you can use LDA+U
      just to get close to desired spin structure and then try to remove
      it ....<br>
    </div>
    <div class="moz-cite-prefix"><br>
    </div>
    <div class="moz-cite-prefix">And additional note: when reducing the
      symmetry of magnetite be aware of the fact that it is a
      mixed-valence compound (and I guess greigite might be similar
      case) and has a tendency to localize the minority electron within
      the octahedral sublattice. When you split the eight octahedral Fe
      into four sorts they can readily differentiate to Fe2+ and Fe3+.
      (Even in the cubic phase.) Which again may or may not what you
      want to have in your model. (With +U you will definitely get the
      Fe2+ / Fe3+ scenario, unless you keep all octahedral Fe
      equivalent.)<br>
    </div>
    <div class="moz-cite-prefix"><br>
    </div>
    <div class="moz-cite-prefix">Regards,</div>
    <div class="moz-cite-prefix">Vojtech<br>
    </div>
    <div class="moz-cite-prefix"><br>
    </div>
    <div class="moz-cite-prefix"><br>
    </div>
    <div class="moz-cite-prefix">On 17-Apr-19 12:00, Penny, Charles
      wrote:<br>
    </div>
    <blockquote type="cite"
cite="mid:DB7PR06MB5466B9A1B01A6BE5144E570CC1250@DB7PR06MB5466.eurprd06.prod.outlook.com">
      <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;
        charset=windows-1252">
      <style type="text/css" style="display:none;"> P {margin-top:0;margin-bottom:0;} </style>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        Dear all,</div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        <br>
      </div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        Thanks for your prompt and helpful replies. </div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        <br>
      </div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        I have run runfsm initially before switching to runsp, but no
        luck. It immediately converges back to the ferrimagnetic
        solution.</div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        <br>
      </div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        This raises two further thoughts/questions in my mind.</div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        <br>
      </div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        1) I am assuming that runfsm is NOT an acceptable replacement
        for runsp with regards to projecting the total energy onto the
        Heisenberg model. In any case I obtain a large moment in the
        interstitial region which likely invalidates such a move.</div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        <br>
      </div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        2) I find it interesting that this process works without problem
        for Fe3O4, but seems presently rather futile with Fe3S4. Simply
        swapping O for S in the lattice (not quite, of course) appears
        to create such instability in alternative spin configurations.
        Is anyone aware of anything I could look into which might be
        able to explain this, or is it just a case of 'bad luck' for
        this material and move on if I can't get any improvement?</div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        <br>
      </div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        Re: Magnetite</div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        <br>
      </div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        An interesting material without a doubt. Luckily I'm not
        investigating the low temperature phase, otherwise I might have
        more of a headache!</div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        <br>
      </div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        Regards,</div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        <br>
      </div>
      <div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif;
        font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
        Charlie</div>
      <hr style="display:inline-block;width:98%" tabindex="-1">
      <div id="divRplyFwdMsg" dir="ltr"><font style="font-size:11pt"
          face="Calibri, sans-serif" color="#000000"><b>From:</b> Wien
          <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="mailto:wien-bounces@zeus.theochem.tuwien.ac.at"><wien-bounces@zeus.theochem.tuwien.ac.at></a> on behalf of
          Stefaan Cottenier <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="mailto:Stefaan.Cottenier@UGent.be"><Stefaan.Cottenier@UGent.be></a><br>
          <b>Sent:</b> 17 April 2019 08:50<br>
          <b>To:</b> A Mailing list for WIEN2k users<br>
          <b>Subject:</b> Re: [Wien] Magnetic moments converging in a
          different direction to the one they are defined</font>
        <div> </div>
      </div>
      <div class="BodyFragment"><font size="2"><span
            style="font-size:11pt;">
            <div class="PlainText">Dear Martin,<br>
              <br>
              You trigger long-forgotten memories... ;-)<br>
              <br>
              Amazing that you remember that talk. That was the only way
              in which these results were ever communicated, there was
              no paper. The reason for this was that we did observe very
              clear and smooth energy dependences upon continuous
              rotation of the Fe-moments in different ways and for
              different configurations, yet the overall picture was a
              messy paradox (= looking at one individual result would
              lead to one conclusion, looking at another individual
              result would lead to an opposite conclusion).<br>
              <br>
              There has always been the feeling that once we should
              revisit this, but it never got realized so far. Perhaps,
              if you feel like...<br>
              <br>
              Best regards,<br>
              Stefaan<br>
              <br>
              <br>
              > -----Original Message-----<br>
              > From: Wien
              <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="mailto:wien-bounces@zeus.theochem.tuwien.ac.at"><wien-bounces@zeus.theochem.tuwien.ac.at></a> On Behalf
              Of<br>
              > pieper<br>
              > Sent: Tuesday, April 16, 2019 12:51 PM<br>
              > To: A Mailing list for WIEN2k users
              <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="mailto:wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at"><wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at></a><br>
              > Subject: Re: [Wien] Magnetic moments converging in a
              different direction to<br>
              > the one they are defined<br>
              > <br>
              > Fe3O4 being an old but unsatisfied love of mine a few
              additional<br>
              > comments:<br>
              > <br>
              > Determining exchange constants by spin reversal only
              makes sense if the<br>
              > changes in electronic structure are small (see e.g.
              P. Novak et. al PHYSICAL<br>
              > REVIEW B 71, 184433, 2005).<br>
              > <br>
              > This (usually) works best in insulators, it is a
              delicate problem in metals, and<br>
              > much more so in Fe3O4 with its Vervey transition.
              Here a very intricate<br>
              > coupling between electronic and structural degrees of
              freedom is at work. I<br>
              > seem to recall that the low temperature phase is a
              comlicated mess (see e.g.<br>
              > Novak et al, PRB 61, 1256, 2000 and references
              therein). So complicated that,<br>
              > as far as I remember, in the early 2000nds
              S.Cottenier, R. Laskowski, J. Rusz,<br>
              > M. Rots and P. Novak gave a talk on a Wien2k Workshop
              calculating<br>
              > exchange interactions in magnetite using the
              non-collinear magnetism<br>
              > version  NCM-Wien2k. Unfortunately I don't have time
              to search for<br>
              > literature on that one, but you probably don't want
              to get into NCM anyway.<br>
              > <br>
              > However, I don't think you can avoid DFT+U or +EECE -
              at least not for Fe3O4.<br>
              > I am sure you can find a lot of literature on DFT+U
              and +EECE of Fe3O4,<br>
              > among others by Novak, Madsen, ...  This may
              introduce an additional<br>
              > parameter in your comparisons of your structures. If
              you are using an older<br>
              > version of Wien2k, upgrade! Wien26_16 had a bug with<br>
              > DFT+U (see<br>
              > <a href="https://www.mail-" moz-do-not-send="true">https://www.mail-</a><br>
              >
              <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:archive.com/wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at/msg15590.html">archive.com/wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at/msg15590.html</a>).<br>
              > <br>
              > Best regards,<br>
              > <br>
              > Martin Pieper<br>
              > <br>
              > <br>
              > ---<br>
              > Dr. Martin Pieper<br>
              > Karl-Franzens University<br>
              > Institute of Physics<br>
              > Universitätsplatz 5<br>
              > A-8010 Graz<br>
              > Austria<br>
              > Tel.: +43-(0)316-380-8564<br>
              > <br>
              > <br>
              > Am 2019-04-16 10:29, schrieb Penny, Charles:<br>
              > > Dear all,<br>
              > ><br>
              > >  I am running spin-polarised calculations on a
              range of iron-spinel<br>
              > > structures (namely, magnetite (Fe3O4), maghemite
              (gamma-Fe2O3) and<br>
              > > greigite (Fe3S4)) with the objective of
              calculating magnetic exchange<br>
              > > energies in these minerals. This requires
              calculating total energies<br>
              > > of lot of different spin configurations. This
              process has worked well<br>
              > > for magnetite and maghemite, but I have
              encountered a problem with<br>
              > > greigite.<br>
              > ><br>
              > >  When I run a calculation on a spin
              configuration of greigite that<br>
              > > isn’t the ferrimagnetic ground state (e.g. a
              ferromagnetic<br>
              > > configuration) the calculation converges to the
              ferrimagnetic<br>
              > > solution, with the sublattice moments pointing
              in opposing directions.<br>
              > ><br>
              > ><br>
              > >  In the examples below, I have used a
              low-symmetry unit cell with<br>
              > > eight unique iron atoms which allows me to
              calculate the required<br>
              > > number of spin configurations for estimating
              J_ij. Atoms 1-4<br>
              > > correspond to A site iron atoms in the spinel
              structure, atoms 5-8<br>
              > > correspond to B site iron atoms and atoms 9-16
              are sulphur atoms. In a<br>
              > > ferrimagnetic system the A and B sites have
              opposing moments and<br>
              > > sulphur atoms are non-magneitc.<br>
              > ><br>
              > >  When I define a ferrimagnetic spin
              configuration, the calculation<br>
              > > proceeds as expected, with the final moments
              looking like;<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMINT:  MAGNETIC MOMENT IN
              INTERSTITIAL  =<br>
              > > -0.05116<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI001: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   1    =<br>
              > > 2.47349<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI002: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   2    =<br>
              > > 2.47348<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI003: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   3    =<br>
              > > 2.47348<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI004: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   4    =<br>
              > > 2.47348<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI005: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   5    =<br>
              > > -3.01699<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI006: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   6    =<br>
              > > -3.01699<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI007: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   7    =<br>
              > > -3.01699<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI008: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   8    =<br>
              > > -3.01699<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI009: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   9    =<br>
              > > -0.03675<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI010: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  10    =<br>
              > > -0.03675<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI011: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  11    =<br>
              > > -0.03675<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI012: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  12    =<br>
              > > -0.03675<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI013: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  13    =<br>
              > > -0.03675<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI014: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  14    =<br>
              > > -0.03675<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI015: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  15    =<br>
              > > -0.03675<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMI016: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  16    =<br>
              > > -0.03675<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::MMTOT:  SPIN MAGNETIC MOMENT
              IN CELL     =<br>
              > > -14.88108<br>
              > ><br>
              > >  Final energy;<br>
              > ><br>
              > >  rkmax_8_k_500.scf::ENE  : ********** TOTAL
              ENERGY IN Ry =<br>
              > > -43322.30312592<br>
              > ><br>
              > >  However, when I define a ferromagnetic spin
              configuration the system<br>
              > > converges to a ferrimagnetic solution with final
              moments;<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMINT:  MAGNETIC MOMENT IN
              INTERSTITIAL  =<br>
              > > 0.05118<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI001: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   1    =<br>
              > > -2.47348<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI002: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   2    =<br>
              > > -2.47347<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI003: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   3    =<br>
              > > -2.47346<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI004: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   4    =<br>
              > > -2.47346<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI005: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   5    =<br>
              > > 3.01697<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI006: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   6    =<br>
              > > 3.01697<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI007: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   7    =<br>
              > > 3.01697<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI008: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   8    =<br>
              > > 3.01697<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI009: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE   9    =<br>
              > > 0.03675<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI010: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  10    =<br>
              > > 0.03675<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI011: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  11    =<br>
              > > 0.03675<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI012: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  12    =<br>
              > > 0.03675<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI013: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  13    =<br>
              > > 0.03675<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI014: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  14    =<br>
              > > 0.03675<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI015: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  15    =<br>
              > > 0.03675<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMI016: MAGNETIC MOMENT IN
              SPHERE  16    =<br>
              > > 0.03675<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::MMTOT:  SPIN MAGNETIC MOMENT
              IN CELL     =<br>
              > > 14.88103<br>
              > ><br>
              > >  Final energy is the same as in the
              ferrimagnetic case;<br>
              > ><br>
              > >  k_500_rkmax_8.scf::ENE  : ********** TOTAL
              ENERGY IN Ry =<br>
              > > -43322.30312578<br>
              > ><br>
              > >  Charge distance looks like it converges in both
              cases. Note that<br>
              > > whilst the two calculations have the same saved
              name, they are in<br>
              > > completely different CASE files. To outline my
              procedure, I initially<br>
              > > call,<br>
              > ><br>
              > >  instgen -ask<br>
              > ><br>
              > >  And define the moments as ‘u u u u u u u u n n
              n n n n n n’ for a<br>
              > > ferromagnetic calculation and ‘u u u u d d d d n
              n n n n n n n’<br>
              > > for a ferrimagnetic calculation.<br>
              > ><br>
              > >  Then,<br>
              > ><br>
              > >  init -b -sp -numk 500 -rkmax 8.00<br>
              > ><br>
              > >  runsp -ec 0.0001 -cc 0.0001 -fc 1.0 -p -i 200<br>
              > ><br>
              > >  I am at a loss as to what is going on and can’t
              find anything in<br>
              > > the mailing list to explain this. Any help on
              this matter would be<br>
              > > greatly appreciated.<br>
              > ><br>
              > >  Regards,<br>
              > ><br>
              > >  Charlie<br>
              > > _______________________________________________<br>
              > > Wien mailing list<br>
              > > <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:Wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at">Wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at</a><br>
              > > <a
                href="http://zeus.theochem.tuwien.ac.at/mailman/listinfo/wien"
                moz-do-not-send="true">http://zeus.theochem.tuwien.ac.at/mailman/listinfo/wien</a><br>
              > > SEARCH the MAILING-LIST at:<br>
              > > <a href="http://www.mail-"
                moz-do-not-send="true">http://www.mail-</a><br>
              >
              <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:archive.com/wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at/index.html">archive.com/wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at/index.html</a><br>
              > _______________________________________________<br>
              > Wien mailing list<br>
              > <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:Wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at">Wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at</a><br>
              > <a
                href="http://zeus.theochem.tuwien.ac.at/mailman/listinfo/wien"
                moz-do-not-send="true">http://zeus.theochem.tuwien.ac.at/mailman/listinfo/wien</a><br>
              > SEARCH the MAILING-LIST at:  <a
                href="http://www.mail-" moz-do-not-send="true">http://www.mail-</a><br>
              >
              <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:archive.com/wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at/index.html">archive.com/wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at/index.html</a><br>
              _______________________________________________<br>
              Wien mailing list<br>
              <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:Wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at">Wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at</a><br>
              <a
                href="http://zeus.theochem.tuwien.ac.at/mailman/listinfo/wien"
                moz-do-not-send="true">http://zeus.theochem.tuwien.ac.at/mailman/listinfo/wien</a><br>
              SEARCH the MAILING-LIST at:  <a
href="http://www.mail-archive.com/wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at/index.html"
                moz-do-not-send="true">
http://www.mail-archive.com/wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at/index.html</a><br>
            </div>
          </span></font></div>
      <br>
      <fieldset class="mimeAttachmentHeader"></fieldset>
      <pre class="moz-quote-pre" wrap="">_______________________________________________
Wien mailing list
<a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:Wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at">Wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at</a>
<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://zeus.theochem.tuwien.ac.at/mailman/listinfo/wien">http://zeus.theochem.tuwien.ac.at/mailman/listinfo/wien</a>
SEARCH the MAILING-LIST at:  <a class="moz-txt-link-freetext" href="http://www.mail-archive.com/wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at/index.html">http://www.mail-archive.com/wien@zeus.theochem.tuwien.ac.at/index.html</a>
</pre>
    </blockquote>
    <p><br>
    </p>
  </body>
</html>