参数名 (Tag) | 类型 | 默认值 (Default) | 功能描述 |
LNONCOLLINEAR | 逻辑值 | .FALSE. | 开关非共线磁性计算，允许每个原子的磁矩在三维空间中自由取向。 |
计算目标 | 推荐设置与操作 |
标准共线磁性计算 (铁磁、反铁磁) | ISPIN = 2，并设置 LNONCOLLINEAR = .FALSE.(默认)。 |
非共线磁性计算 (复杂磁序) | LNONCOLLINEAR = .TRUE.，使用 vasp_nclexecutable，并用 MAGMOM设置矢量磁矩。 |
包含自旋轨道耦合的计算 | LSORBIT = .TRUE. (这会自动启用 LNONCOLLINEAR)。 |
从共线计算重启 | 在非共线计算的 INCAR中设置 ISTART = 1和 ICHARG = 1来读取共线计算的 WAVECAR和 CHGCAR。共线的磁化方向会被解释为沿 SAXIS(默认 z 轴)。 |
最重要的注意事项：
使用 vasp_ncl 程序。
用 MAGMOM 指定矢量磁矩。
不要同时设置 ISPIN = 2。
对于复杂体系，采用两步计算法（先共线，后非共线）来提高收敛成功率。
方面 | 说明与解释 |
核心功能 | 启用后，VASP 会处理完整的 2x2 自旋密度矩阵，从而能够描述复杂的磁性结构，如自旋螺旋、磁涡旋、非共线反铁磁等，其中原子磁矩的方向不局限于同一方向（共线）。 |
必需条件 | 必须使用 vasp_ncl (non-collinear) 版本的 VASP 可执行文件进行计算。 |
初始磁矩设置 | 必须使用 MAGMOM 标签为每个原子指定一个三维矢量作为初始磁矩，例如：MAGMOM = 0 0 2.0 0 0 -2.0(表示两个原子，磁矩分别沿 z 轴正负方向) |
与 ISPIN 的关系 | 非常重要：从 VASP 6.5.0 开始，LNONCOLLINEAR = .TRUE.和 ISPIN = 2不能同时设置，否则会报错。进行非共线计算时，只需设置 LNONCOLLINEAR = .TRUE.，ISPIN的设置会被忽略。 |
自旋轨道耦合 (SOC) | 如果设置了 LSORBIT = .TRUE. (自旋轨道耦合)，LNONCOLLINEAR会自动被设置为 .TRUE.。 |
结果输出 | 需设置 LORBIT (建议 LORBIT = 11) 才能在 OUTCAR文件中输出每个原子的矢量磁矩 (mx, my, mz)。 |
计算流程建议 | 两步法以获得更好收敛：1. 先进行共线计算：设置 ISPIN = 2和共线格式的 MAGMOM(如 2.0 -2.0)，收敛后得到 CHGCAR和 WAVECAR。2. 重启进行非共线计算：设置 LNONCOLLINEAR = .TRUE.、非共线格式的 MAGMOM(如 0 0 2.0 0 0 -2.0) 并读取上一步的文件 (ICHARG = 1, ISTART = 1)。 |
精度建议 | 对于非共线计算，建议在 INCAR中设置：GGA_COMPAT = .FALSE.LASPH = .TRUE.这可以改善 GGA 泛函下的数值精度。 |
全局旋转 | 使用 SAXIS 标签可以全局旋转所有磁矩的初始方向相对于晶格的方向。 |
