Author Topic: Reg. spin-values for corresponding atoms in the interface  (Read 4586 times)

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Offline Timbaktoo

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I have a question regarding the initial-scaled spin values that we put in the central-scattering region. I prepare Fe-MgO-Fe two probe system, with 5Fe(left)-5MgO-4Fe(right) layers in the 'scattering region'.
with 2by2 repetition in AbyB direction.
The script file for this region shows as follows:

# Scattering elements and coordinates
scattering_elements = [Iron,      Iron,      Iron,      Iron,     
                       Iron,      Oxygen,    Oxygen,    Oxygen,   
                       Oxygen,    Oxygen,    Magnesium, Magnesium,
                       Magnesium, Magnesium, Magnesium, Iron,     
                       Iron,      Iron,      Iron,      Iron,     
                       Iron,      Iron,      Iron,      Iron,     
                       Oxygen,    Oxygen,    Oxygen,    Oxygen,   
                       Oxygen,    Magnesium, Magnesium, Magnesium,
                       Magnesium, Magnesium, Iron,      Iron,     
                       Iron,      Iron,      Iron,      Iron,     
                       Iron,      Iron,      Iron,      Oxygen,   
                       Oxygen,    Oxygen,    Oxygen,    Oxygen,   
                       Magnesium, Magnesium, Magnesium, Magnesium,
                       Magnesium, Iron,      Iron,      Iron,     
                       Iron,      Iron,      Iron,      Iron,     
                       Iron,      Iron,      Oxygen,    Oxygen,   
                       Oxygen,    Oxygen,    Oxygen,    Magnesium,
                       Magnesium, Magnesium, Magnesium, Magnesium,
                       Iron,      Iron,      Iron,      Iron]
scattering_coordinates = [[  0.7165 ,   0.7165 ,   1.433  ],
                          [  2.1495 ,   2.1495 ,   2.866  ],
                          [  0.7165 ,   0.7165 ,   4.299  ],
                          [  2.1495 ,   2.1495 ,   5.732  ],
                          [  0.7165 ,   0.7165 ,   7.165  ],
                          [  0.7165 ,   0.7165 ,   9.365  ],
                          [  2.1495 ,   2.1495 ,  11.56035],
                          [  0.7165 ,   0.7165 ,  13.7557 ],
                          [  2.1495 ,   2.1495 ,  15.95105],
                          [  0.7165 ,   0.7165 ,  18.1464 ],
                          [  2.1495 ,   2.1495 ,   9.365  ],
                          [  0.7165 ,   0.7165 ,  11.56035],
                          [  2.1495 ,   2.1495 ,  13.7557 ],
                          [  0.7165 ,   0.7165 ,  15.95105],
                          [  2.1495 ,   2.1495 ,  18.1464 ],
                          [  0.7165 ,   0.7165 ,  20.3464 ],
                          [  2.1495 ,   2.1495 ,  21.7794 ],
                          [  0.7165 ,   0.7165 ,  23.2124 ],
                          [  2.1495 ,   2.1495 ,  24.6454 ],
                          [  0.7165 ,   3.5825 ,   1.433  ],
                          [  2.1495 ,   5.0155 ,   2.866  ],
                          [  0.7165 ,   3.5825 ,   4.299  ],
                          [  2.1495 ,   5.0155 ,   5.732  ],
                          [  0.7165 ,   3.5825 ,   7.165  ],
                          [  0.7165 ,   3.5825 ,   9.365  ],
                          [  2.1495 ,   5.0155 ,  11.56035],
                          [  0.7165 ,   3.5825 ,  13.7557 ],
                          [  2.1495 ,   5.0155 ,  15.95105],
                          [  0.7165 ,   3.5825 ,  18.1464 ],
                          [  2.1495 ,   5.0155 ,   9.365  ],
                          [  0.7165 ,   3.5825 ,  11.56035],
                          [  2.1495 ,   5.0155 ,  13.7557 ],
                          [  0.7165 ,   3.5825 ,  15.95105],
                          [  2.1495 ,   5.0155 ,  18.1464 ],
                          [  0.7165 ,   3.5825 ,  20.3464 ],
                          [  2.1495 ,   5.0155 ,  21.7794 ],
                          [  0.7165 ,   3.5825 ,  23.2124 ],
                          [  2.1495 ,   5.0155 ,  24.6454 ],
                          [  3.5825 ,   0.7165 ,   1.433  ],
                          [  5.0155 ,   2.1495 ,   2.866  ],
                          [  3.5825 ,   0.7165 ,   4.299  ],
                          [  5.0155 ,   2.1495 ,   5.732  ],
                          [  3.5825 ,   0.7165 ,   7.165  ],
                          [  3.5825 ,   0.7165 ,   9.365  ],
                          [  5.0155 ,   2.1495 ,  11.56035],
                          [  3.5825 ,   0.7165 ,  13.7557 ],
                          [  5.0155 ,   2.1495 ,  15.95105],
                          [  3.5825 ,   0.7165 ,  18.1464 ],
                          [  5.0155 ,   2.1495 ,   9.365  ],
                          [  3.5825 ,   0.7165 ,  11.56035],
                          [  5.0155 ,   2.1495 ,  13.7557 ],
                          [  3.5825 ,   0.7165 ,  15.95105],
                          [  5.0155 ,   2.1495 ,  18.1464 ],
                          [  3.5825 ,   0.7165 ,  20.3464 ],
                          [  5.0155 ,   2.1495 ,  21.7794 ],
                          [  3.5825 ,   0.7165 ,  23.2124 ],
                          [  5.0155 ,   2.1495 ,  24.6454 ],
                          [  3.5825 ,   3.5825 ,   1.433  ],
                          [  5.0155 ,   5.0155 ,   2.866  ],
                          [  3.5825 ,   3.5825 ,   4.299  ],
                          [  5.0155 ,   5.0155 ,   5.732  ],
                          [  3.5825 ,   3.5825 ,   7.165  ],
                          [  3.5825 ,   3.5825 ,   9.365  ],
                          [  5.0155 ,   5.0155 ,  11.56035],
                          [  3.5825 ,   3.5825 ,  13.7557 ],
                          [  5.0155 ,   5.0155 ,  15.95105],
                          [  3.5825 ,   3.5825 ,  18.1464 ],
                          [  5.0155 ,   5.0155 ,   9.365  ],
                          [  3.5825 ,   3.5825 ,  11.56035],
                          [  5.0155 ,   5.0155 ,  13.7557 ],
                          [  3.5825 ,   3.5825 ,  15.95105],
                          [  5.0155 ,   5.0155 ,  18.1464 ],
                          [  3.5825 ,   3.5825 ,  20.3464 ],
                          [  5.0155 ,   5.0155 ,  21.7794 ],
                          [  3.5825 ,   3.5825 ,  23.2124 ],
                          [  5.0155 ,   5.0155 ,  24.6454 ]]*Angstrom

and the corresponding spins are written as follows: 

initial_scaled_spin = [ 0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,
                            0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,
                            0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,
                            0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,
                            0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,
                            0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0.,  0. ]

Now, when I want to change the intial-scaled spin values for Fe atoms in the scattering region, I am confused if I should follow the structure and change the values in starting 20 and last 16 positions in the above given initial_scaled_spin matrix. OR, I should check where the Fe atoms from respective interfaces are placed in the scattering region and then change the spin-matrix correspondingly.(This is really confusing as there occurs a complete mix-up of Fe atoms from both interfaces while their position is being defined in the script file of VNL). 

Thanks.

Offline zh

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Re: Reg. spin-values for corresponding atoms in the interface
« Reply #1 on: August 20, 2009, 03:53 »
It is quite simple. The index for the atomic symbol in "scattering_elements" can map to the one for atomic position in "scattering_coordinates" , it can also map to the index for initial spin of atom in "initial_scaled_spin". In order to specify the initial spins of Fe atoms scattering region, you should first find out the index for the Fe atoms in scattering region (i.e., the index for "Iron" in the "scattering_elements"), and then assign a non-zero value to the element with same index in "initial_scaled_spin".  For example, in your case, the first five atoms are "Iron", so the first five elements in "initial_scaled_spin" should be assigned with  non-zero values. You can do the same consideration for other Fe atom in scattering region.

Offline Timbaktoo

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Re: Reg. spin-values for corresponding atoms in the interface
« Reply #2 on: August 20, 2009, 05:14 »
Thankyou ZH.
I actually did it that way. Thing is that after the first five Fe atoms, when we move to the second set, few of those actually belong to the right interface and few to the left interface. So, while assigning the spin in the anti-parallel case, I had to be very very cautious(and it was really tedious,) and hence this question for if there was any smarter way out for systems even larger than this.

Thanks.

Offline zh

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Re: Reg. spin-values for corresponding atoms in the interface
« Reply #3 on: August 20, 2009, 07:09 »
You may do programming to assign the values of initial spins of atoms in the scattering region.
pseudo-code:
z1 = ... (the value for z-coordinate at the boundary between left surface layer and conductor)
z2 = ... (the value for z-coordinate at the boundary between right surface layer and conductor)
for index in range(len(scattering_elements)):
       if (scattering_elements[index]=="Iron") :
                if (scattering_coordinates[index][3]< z1):
                       initial_scaled_spin[index]=1
                elif  (scattering_coordinates[index][3]> z2):
                       initial_scaled_spin[index]=-1
       else
             initial_scaled_spin[index]=0
    
« Last Edit: August 20, 2009, 07:11 by zh »