SemiEmpirical:QuantumATK的半经验量子力学计算引擎

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QuantumATK 中的 SemiEmpirical 通过对哈密顿量的参数化大大节省了计算量,可以用于更接近实验尺度的模拟。ATK-SemiEmpirical 中包含两种半经验哈密顿量计算方法:

  • 密度泛函紧束缚近似(DFTB)
    • QuantumATK中包含了已经公开发布的全部 DFTB 参数,更多参数可以自定义
      • 用户自定义模型参数
    • 可以用于各种(分子、块体、器件)体系的多种计算
      • 几何结构优化
      • 分子动力学
      • 性质计算
      • 声子性质计算
  • 扩展休克尔理论(Extended Huckel Theory,EHT)
    • 这种方法实现了元素周期表中所有元素的超过300余种预设基组
      • 元素周期表中几乎所有元素的 Muller 和 Hoffmann 基组(用于分子计算)
      • Cerda 参数,用于二元合金,半导体,金属,石墨(烯)等
    • 用内置的自旋分裂参数数据库增加自旋极化项
    • 增加 Hartree 项,用来反映对静电场的自洽响应
      • 所有模型都包含此项,可以用来进行自洽计算
    • 此方法可以用于各种(分子、块体、器件)体系的性质计算:
      • 常规的电子态计算
      • 与非平衡态输运理论结合用于模拟电子器件的输运性质,在保证计算精度的同时大大提高了计算速度
    • 参考:QuantumATK手册中“半经验-紧束缚方法”介绍