<html dir="ltr">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
<style type="text/css" id="owaParaStyle"></style>
</head>
<body fpstyle="1" ocsi="0">
<div style="direction: ltr;font-family: Times New Roman;color: #000000;font-size: 10pt;">
<div>Dear Sitangshu</div>
<div><br>
</div>
<div>You should have a look at the example (in PP) on how to use the FT to extract the magnetic anisotropy energy and its orbital/site decomposition. FT ca be applied to insulators as well as metals.<br>
</div>
<div><br>
</div>
<div><a href="https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.90.205409" target="_blank">https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.90.205409</a>
<br>
</div>
<div><a href="https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/ab3060/pdf" target="_blank">https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/ab3060/pdf</a></div>
<div><a href="https://arxiv.org/abs/1907.04532" target="_blank">https://arxiv.org/abs/1907.04532</a></div>
<div><a href="https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.93.144405" target="_blank">https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.93.144405</a></div>
<div><br>
</div>
<div>You should 1st perform a scf  collinear calculation and then two nscf non-collinear (+SOC) calculations starting from previous scf. Then use projwfc (with correct input) to extract the MAE and site/orbital decomposition.<br>
</div>
<div><br>
</div>
<div>best<br>
</div>
<div>Cyrille</div>
<div><br>
</div>
<div>ps: use recent versions of pw (>6.2)<br>
</div>
<div><br>
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px"><font size="2">========================<br>
</font>
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px"><font size="2"></font>
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px"><font size="2"></font>
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px"><font size="2"></font>
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px"><b>Cyrille Barreteau</b><br>
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px">
<div style="font-family:Tahoma; font-size:13px"><font size="2"><font face="Times New Roman">CEA Saclay<span style="background-color:white"></span></font><font face="Times New Roman">,
</font><font face="Times New Roman"><font face="Times New Roman"><font face="Times New Roman">IRAMIS,</font> SPEC</font></font><font face="Times New Roman"><font face="Times New Roman"><span style="background-color:white"> Bat. 771<br>
</span></font>91191 Gif sur Yvette Cedex<span style="background-color:white"></span>, FRANCE 
</font><br>
<font face="Times New Roman"><font face="Times New Roman">~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~</font><br>
</font><font face="Times New Roman"><font face="Times New Roman"><font face="Times New Roman">+33 1 69 08 38 56 /</font></font></font><font face="Times New Roman"><font face="Times New Roman"><font face="Times New Roman"><font face="Times New Roman"><font face="Times New Roman">+33 
 6 47 53 66 52  (mobile)  </font></font></font> </font></font></font><br>
<font face="Times New Roman">email:     cyrille.barreteau@cea.fr </font><font face="Times New Roman"><br>
Web:     <a href="http://iramis.cea.fr/Pisp/cyrille.barreteau/" tabindex="0">http://iramis.cea.fr/Pisp/cyrille.barreteau/</a></font><font size="2"><br>
</font><font size="2">========================</font></div>
</div>
</div>
</div>
<span style="background-color:white; font-family:Times New Roman"><font size="2" color="black"><span dir="ltr" style="font-size:10pt"><font size="2"><span style="font-size:16px"></span></font></span></font></span></div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
<div style="font-family: Times New Roman; color: #000000; font-size: 16px">
<hr tabindex="-1">
<div id="divRpF497701" style="direction: ltr;"><font size="2" face="Tahoma" color="#000000"><b>De :</b> users [users-bounces@lists.quantum-espresso.org] de la part de Sitangshu Bhattacharya [sitangshu@iiita.ac.in]<br>
<b>Envoyé :</b> dimanche 10 novembre 2019 08:30<br>
<b>À :</b> Quantum Espresso users Forum<br>
<b>Objet :</b> Re: [QE-users] Magnetic anisotropy energy in magnetic insulators<br>
</font><br>
</div>
<div></div>
<div>
<div dir="ltr">
<div>Sorry for the typo: I meant a "collinear". And the cell consist of two same atoms.</div>
<div><br>
</div>
<div>Regards,</div>
<div>Sitangshu<br>
</div>
<br>
</div>
<br>
<div class="gmail_quote">
<div dir="ltr" class="gmail_attr">On Sun, Nov 10, 2019 at 5:22 AM Sitangshu Bhattacharya <<a href="mailto:sitangshu@iiita.ac.in" target="_blank" rel="noopener noreferrer">sitangshu@iiita.ac.in</a>> wrote:<br>
</div>
<blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex; border-left:1px solid rgb(204,204,204); padding-left:1ex">
<div dir="ltr">
<div>Dear QEusers,</div>
<div><br>
</div>
<div>Recently, I came across the force theorem concept (Phys. Rev. B 90, 205409 (2014)) to determine the magnetic anisotropy energy (MAE) in magnetic metals. After a basic understanding of the physics and workflow for magnetic metals, I tried to execute the
 same for magnetic insulators (with a gap). I am bit confused here as the workflow process is not mentioned clearly anywhere (after googling tons of links in user-list) for magnetic insulators.</div>
<div><br>
</div>
<div>So, here the problem is: I have constructed a reduced dimensional crystal with incomplete p orbitals. The cell has two atoms. I am expecting a strong MAE as I have checked that the crystal is found to possess a strong SOC.</div>
<div>So the first step: I did a non-collinear and non-spin orbit computation using a scalar relativistic pseudo to figure out the spin polarized charge densities. Now here is the problem.<br>
</div>
<div>The input snippet, I used is:<br>
</div>
<div> &system<br>
           nspin = 2<br>
           tot_magnetization=3<br>
           occupations='smearing'<br>
           smearing='marzari-vanderbilt'<br>
           degauss=0.005<br>
</div>
<div> </div>
<div>The out snippet at the end is obtained as<br>
</div>
     total magnetization       =     3.00 Bohr mag/cell<br>
<div>     absolute magnetization    =     3.01 Bohr mag/cell</div>
<div><br>
</div>
<div>     Magnetic moment per site:<br>
     atom:    1    charge:   12.7978    magn:    0.6984    constr:    0.0000<br>
     atom:    2    charge:   12.7978    magn:    0.6984    constr:    0.0000<br>
</div>
<div><br>
</div>
<div>Is this the correct flow to get the charge density for magnetic insuators? Interestingly,
<br>
</div>
<div>1) The good news is that the above calculation converges!</div>
<div>But,<br>
</div>
<div>2) The moments changes if I change tot_magnetization=1. <br>
</div>
<div>2) If I use starting_magnetization(1) = say 1, then at the end, the magnetization and moments are converged to zero with occupation=smearing.
<br>
</div>
<div>4) If I use occupations=fixed, the charge densities are not properly calculated and produces error in the HOMO LUMO energy positions.<br>
</div>
<div><br>
</div>
<div>I am clueless to what is happening! I would be glad for any response!<br>
</div>
<div><br>
</div>
<div>With regards,</div>
<div>Sitangshu Bhattacharya</div>
<div>IIIT-Allahabad, India<br>
</div>
<br>
<div><font size="3">**********************************************</font></div>
<div>
<div dir="ltr">
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div><font size="3">Sitangshu Bhattacharya (সিতাংশু ভট্টাচার্য), Ph.D<br>
</font></div>
<div><font size="3">Assistant Professor,</font></div>
<div><font size="3">Room No. 2221, CC-1,<br>
Nanoscale Electro-Thermal Laboratory,<br>
Department of Electronics and Communication Engineering,<br>
Indian Institute of Information Technology-Allahabad<br>
</font></div>
<font size="3"><span>Uttar Pradesh 211 012</span><br>
India<br>
Telephone: 91-532-2922000 Extn.: 2131<br>
Web-page: <a href="http://profile.iiita.ac.in/sitangshu/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">
http://profile.iiita.ac.in/sitangshu/</a><br>
Institute: <a href="http://www.iiita.ac.in/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">
http://www.iiita.ac.in/</a><br>
<br>
</font></div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
<br clear="all">
<br>
-- <br>
<div dir="ltr" class="gmail_signature">
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div>
<div dir="ltr">
<div><font size="3">**********************************************</font></div>
<div><font size="3">Sitangshu Bhattacharya (সিতাংশু ভট্টাচার্য), Ph.D<br>
</font></div>
<div><font size="3">Assistant Professor,</font></div>
<div><font size="3">Room No. 2221, CC-1,<br>
Nanoscale Electro-Thermal Laboratory,<br>
Department of Electronics and Communication Engineering,<br>
Indian Institute of Information Technology-Allahabad<br>
</font></div>
<font size="3"><span>Uttar Pradesh 211 012</span><br>
India<br>
Telephone: 91-532-2922000 Extn.: 2131<br>
Web-page: <a href="http://profile.iiita.ac.in/sitangshu/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">
http://profile.iiita.ac.in/sitangshu/</a><br>
Institute: <a href="http://www.iiita.ac.in/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">
http://www.iiita.ac.in/</a><br>
<br>
</font></div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</body>
</html>