ADF 2018 新版发布更名为Amsterdam Modeling Suite

Posted · Add Comment

概述

ADF作为世界上最早的密度泛函软件,从上世纪70年代初诞生以来,在逐渐强大的开发团队的支持下,在计算理论、方法、计算分析工具、图形化用户界面方面,不断快速的发展。当初它只是一个非周期性体系(例如分子、团簇)的密度泛函计算程序。70年代,它的名字叫做HFS,后来更名为Amol,再后来更名为ADF。

90年代,创始团队(E.J. Baerends等)首次提出了相当精确的处理电子相对论效应(尤其是自旋轨道耦合)的理论 Zero Order Regular Approximation(ZORA),并将其在ADF中实现,成为至今最流行(没有之一)的处理自旋轨道耦合的方法。2017年,最新、最先进的相对论密度泛函方法X2C在ADF中实现。在计算化学领域中,精度与效率常常是一对矛盾,一般而言精度高则效率低,反之亦然。而X2C在精度与效率方面,皆远优于ZORA,是一个极为天才的全新方法。2000以后,更多的计算模块,例如自行开发的周期性体系密度泛函计算的BAND、流体热力学程序COSMO-RS,以及其他研究组发展的流行程序,如反应力场ReaxFF、Quantum Espresso、MOPAC、DFTB也逐渐纳入其中。功能模块越来越丰富,但此时整个软件平台的名字还是叫ADF,其中最早的模块也叫ADF。如同最开始一样,ADF并没有将自己定位为一个“程序打包商”。在计算理论与方法上,它从来没有停止过创新。能量分解方法(EDA)、成键分析工具ETS-NOCV等化学分析方法,不仅被集成到ADF模块中,还被创造性地应用于周期性体系的密度泛函计算中,使得BAND成为一个极具特色、功能强大的周期性体系化学问题研究工具。近两年BAND的功能突飞猛进,使用BAND完成的创造性的杰出工作开始出现在JACS、Angew. Chem. Int. Ed.等重要化学期刊。

为避免ADF软件平台与其中ADF模块重名,同时也因为其他模块越来越强大、完善,2018新版发布,ADF软件平台更名为Amsterdam Modeling Suite,简称AMS。各个模块名字,如ADF、BAND、COSMO-RS等保持不变。

AMS 2018 新功能概览:

Amsterdam Density Functional (ADF)

  • 在考虑COSMO溶剂化模型,或者使用某些range-separated泛函时,也可以进行激发态结构优化、频率、Linear transit、过渡态搜索等计算
  • 激发态分析:电荷转移描述符片段分析eXcited Constrained DFT电荷转移
  • 其他分析工具:移除空轨道的能量分解、NBO6更新升级
  • 新的快速计算紫外可见吸收光谱的方法POLTDDFT
  • Ab Initio分子动力学

Periodic DFT: BAND 与 Quantum ESPRESSO

  • 弹性张量及其相关性质,例如体积模量
  • 分子动力学
  • Linear transit与势能面扫描(PES)
  • Crystal Orbital Overlap Populations (COOP)
  • LDOS(STM成像)
  • 外加压力下的结构优化
  • 任意k点有效质量
  • 自洽迭代改善
  • Quantum ESPRESSO版本更新到6.3版,包含CPMD功能

ReaxFF

COSMO-RS

图形界面(GUI)

  • 更快速猜测键级
  • 导出cif、bgf文件
  • NMR的自旋-自旋耦合可视化
  • 更丰富的碎片分析信息(SFO)
  • PES的可视化