LSFBXC

LSFBXC

逻辑值

.FALSE.

控制是否在电子最小化的每一步中，从交换关联（XC）磁场中移除源项和汇项。

核心功能

在标准的密度泛函理论中，交换关联磁场 BXC并不严格满足无源场条件 (∇⋅BXC=0)。设置 LSFBXC = .TRUE.会施加一个约束，强制使 BXC成为一个无源场（Sourceless），即满足麦克斯韦方程，从而使其更像一个真实的物理磁场。

物理动机

该功能的提出是基于对现有XC泛函在非共线磁性计算中可能产生非物理行为的改进，旨在获得更真实、更稳定的非共线磁基态。

计算代价

此约束仅作用于XC势，而没有相应的能量修正。因此，使用此功能后，XC泛函在某种意义上变成了一个“仅含势”的泛函。

开发者

VASP中的此实现由 Marie-Therese Huebsch 完成。需要注意的是，另一个研究小组 (Moore et al.) 也独立实现了类似功能，但两者是否完全相同尚未经过测试。

现状

这是一个相对前沿且专业的功能，相关方法和应用仍在发展之中（参见参考文献）。

研究磁各向异性 (MAE)

必须启用 LSORBIT = .TRUE.。计算不同磁取向下的能量差（通过改变 MAGMOM或 SAXIS）。

研究拓扑材料

必须启用 LSORBIT = .TRUE.。SOC 是产生非平凡能带拓扑的关键。

研究重元素体系

强烈建议启用 LSORBIT = .TRUE.。SOC 效应在重元素（如 Pt, Bi, Au, 稀土元素）中尤为显著。

标准磁性计算

无需设置，保持默认值 .FALSE.。

核心功能

在哈密顿量中引入 Hsoc∝σ⋅L项，将电子的自旋自由度 (σ) 与其轨道角动量自由度 (L) 耦合起来。这是一种相对论效应。

自动设置

一旦设置 LSORBIT = .TRUE.，VASP 会自动将 LNONCOLLINEAR 设置为 .TRUE.，因为 SOC 本质上是非共线的。

必需条件

必须使用 vasp_ncl 版本的可执行文件。仅支持 PAW 赝势，不支持超软赝势。

初始磁矩

必须使用 MAGMOM 标签为每个原子指定初始磁矩矢量（例如 0 0 2.0）。

能量贡献

SOC 的贡献主要来自原子核附近的区域（PAW 球内）。计算完成后，在 OUTCAR中搜索 Spin-Orbit-Coupling matrix elements和 E_soc来查看其对能量的贡献。

输出信息

可结合以下标签输出详细信息：• LORBIT = 11：输出原子和轨道分辨的自旋磁矩。• LORBMOM = .TRUE.：输出原子和轨道分辨的轨道磁矩（非常重要！）。

对称性警告

重要：SOC 会降低体系的对称性。建议设置 ISYM = -1 或 ISYM = 2 来关闭或减少对称性操作，以避免可能的错误，并仔细测试k点收敛性。

计算成本

计算量巨大。SOC 计算比标准计算慢数倍，且对 k 点网格密度非常敏感，需要仔细收敛测试。能量差异可能非常小（μeV/原子量级）。