<div dir="ltr">Dear Ron,<div><br></div><div>regarding the first point. CP2K does spin polarization in molecular quantum chemistry style: either with spin-unrestricted KS (UKS, or LSD) or with restricted open-shell (ROKS). The first option assumes different (spatial) orbitals for different spins: orbitals for alpha- and beta-channels are found independently and are in general different. That's why Sz and S^2 are no more good quantum numbers. Integrated absolute spin density is non-integer. In the ROKS scheme, spatial orbitals are fixed the same so that the spin symmetry does not break, but some variational flexibility is lost. </div><div><br></div><div>The <span style="color: rgb(0, 0, 255);">RELAX_MULTIPLICITY </span> keyword means, that CP2K should find the electronic state according to the aufbau principle. It does exactly this. The MULTIPLICITY 1 message is perhaps a "bug" of the output. It prints the default multiplicity (1) rather than the one that it will going to find according to aufbau.</div><div><br></div><div>Yours,</div><div><br></div><div>Vladimir</div><div><br></div><div><br>среда, 11 сентября 2019 г., 17:37:40 UTC+2 пользователь Ronald Cohen написал:<blockquote class="gmail_quote" style="margin: 0;margin-left: 0.8ex;border-left: 1px #ccc solid;padding-left: 1ex;"><div dir="ltr"><div>I<span style="color:rgb(0,0,255)"> do not understand the way CP2K does spin-polarized Kohn-Sham. What ought to be done in a crystal</span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)">is to have spin up and down channels (called alpha and beta in cp2k), solve them in their separate LSDA (or GGA) potentials for each k-point,</span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)">find a common Fermi level by integrating the charge to the correct number of electrons, compute the new charge and spin densities, <br></span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)">compute the new spin dependent potential, and iterate. In an insulator one should obtain an integer integrated spin, since each spin polarized band holds 1</span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)">electron. However, in cp2k for insulating O2 (in a cage) , for example, I find a converged integrated spin density of </span><br></div><div><br></div><div>  Integrated absolute spin density  :                             <wbr>  2.0381878543<br></div><div><br></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)">instead of 2. </span><br></div><div><br></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)"><span style="background-color:rgb(255,255,255)"><br></span></span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)"><span style="background-color:rgb(255,255,255)">In cp2k, one enters a MULTIPLICITY and RELAX_MULTIPLICITY, and I find disconcerting messages like: <br></span></span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)"><br>Spin 1</span><br> Re-scaling the density matrix to get the right number of electrons for spin 1<br>                  # Electrons              Trace(P)               Scaling factor<br>                           39                40.000                        0.975<br><br> Spin 2<br> Re-scaling the density matrix to get the right number of electrons for spin 2<br>                  # Electrons              Trace(P)               Scaling factor<br>                           37                36.000                        1.028<br><br></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)">There should be nothing like this.</span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)"><br></span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)">If I do not enter the MULTIPLICITY key word I do not see this message,</span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)">but instead see:</span></div><div><br></div><div>Multiplicity                  <wbr>                              <wbr>             1<br></div><div><br></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)">and the resulting integrated spin is similar but not identical:</span></div><div><br></div><div>  Integrated absolute spin density  :                             <wbr>  2.0411999533<br></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)"><br></span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)">Any clarification would be greatly appreciated. I cannot find an explanation in the docs.</span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)"><br></span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)">Sincerely,</span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)"><br></span></div><div><span style="color:rgb(0,0,255)">Ron</span></div><div><br></div></div></blockquote></div></div>