参数名 (Tag) | 类型 | 默认值 (Default) | 功能描述 |
NUPDOWN | 整数 (Integer) | 未定义 (计算中确定) | 在固定自旋矩计算中，指定或约束体系的总自旋磁矩（N↑−N↓）。 |
方面 | 说明与解释 |
核心功能 | 此参数用于进行固定自旋矩计算 (Constrained Spin Moment)。它通过在计算中施加约束，使体系的总自旋磁矩（即自旋向上与自旋向下的电子数之差）保持为 NUPDOWN设定的值。 |
工作模式 | 它通过在总能表达式中添加一个约束项（拉格朗日乘子法）来实现，该约束项惩罚与目标总自旋磁矩的偏差。 |
物理意义 | 用于研究特定自旋态（如高自旋态或低自旋态）的性质，或者强制一个体系（如分子、缺陷）处于指定的自旋态，而不依赖于初始猜测 MAGMOM的收敛性。 |
输入单位 | 总自旋磁矩的绝对值，单位为 μB (玻尔磁子)。例如，对于三重态 (triplet state)，NUPDOWN = 2。 |
输出信息 | 在 OUTCAR文件中查找关键词 NUPDOWN，可以查看约束后的实际总自旋磁矩以及约束项对能量的贡献。 |
计算目标 | 推荐操作 |
研究分子的特定自旋态 | 对氧分子 (O₂) 的三重态基态进行计算：NUPDOWN = 2 |
收敛到特定磁态 | 当 MAGMOM初始猜测无法收敛到所需的高自旋或低自旋态时，使用 NUPDOWN来强制约束。 |
扫描能量曲线 | 设置一系列 NUPDOWN值进行计算，绘制总能量随总自旋磁矩变化的曲线，以确定最稳定的基态。 |
NUPDOWN是一个用于高级电子结构计算的参数，主要用于固定总自旋磁矩。
它与 MAGMOM的区别：MAGMOM设置每个原子的初始磁矩，引导SCF收敛；而 NUPDOWN施加一个全局约束，强制整个体系的总磁矩在SCF过程中保持为一个设定值。
使用场景：当您需要精确控制或研究体系的总自旋磁矩时，才需要使用此参数。对于绝大多数标准的磁性计算，无需设置。
