ADF-分子与团簇的DFT计算

ADF 是世界上最早的 DFT 计算软件，计算功能非常完善、全面，建模、分析用户界面对初学者非常友好，节点内、跨节点并行计算效率非常高效。

一般功能：电子与结构、谱学与非线性光学性质、化学反应、热力学性质、溶剂化效应等，并包括高精度GW方法精确计算分子解离能与亲和势。
光学材料：零场劈裂、激发态辐射速率与寿命、系间窜跃、自旋轨道耦合，高精度GW方法精确计算ΔE_S-T。为OLED器件模拟软件Bumblebee提供原子层级模拟数据输入，辅助OLED器件模拟。
重元素与配合物：重元素体系研究必备工具，包含高精度相对论方法ZORA、X2C，完善的轨道成分分析、以及最流行的化学键分析方法EDA-NOCV、IQA等。

效率优势：
- 支持节点内、跨节点高效并行计算，对较大体系，千核并行也能达到非常高加速比
- 支持大体系计算，例如大体系吸收光谱
- 普通工作站，甚至台式机就可以计算几百原子的规模的TDDFT性质
方法优势：
- 精确相对论方法计算自旋－轨道耦合，擅长过渡金属、重元素体系，磷光与系间窜跃
- 限制性开壳层分子计算，及其 TDDFT 计算
- GW方法（支持自旋轨道耦合）：（G0W0、evGW、G3W2）方法精确计算 IP 与 EA、GW-BSE 方法精确计算 S0-T1 能隙
- RPA近似：sigma-functional
- 泛函更新换代迅速（ADF 泛函列表），及时引入最新的重要泛函，例如 r2SCAN-3c、TASKxc、TASKCC、D4(EEQ) 色散修正等
- 高精度 STO 基组：对于重元素的电子轨道计算，其他基组很容易出现定性错误（例如轨道组分不正确），ADF 可靠性久经考验
- QTAIM 与 Conceptual DFT，Constrained DFT，FDE 方法，收缩变分 DFT(CV(n)-DFT)用于单重态-三重态激发的计算（该功能不像普通的TDDFT那样被电荷转移激发所困扰）、配体场DFT(LFDFT)对 d → d和f → d电子转移的情况，令计算结果更可靠），基于LFDFT的 ESR g-张量双峰、XMCD 计算、DIM/QM(DRF 梯度)
- QM/MM与多尺度方法
功能列表：
能级分析
- 分子轨道MO投影到碎片轨道SFO、SFO可视化

键合分析
- 键级与键能计算、能量分解EDA、电荷分解CDA、化学价自然轨道ETS-NOCV（能量贡献T/V分析）、原子间键能计算方法IQA、df轨道在配合物中的分裂
- NBO
- 通过Laplacian电子密度与键关键点区分化学键类型、DORI

化学反应
- 分子结构预测与筛选
- 过渡态搜索、活化能、内反应坐标IRC、部分原子的频率及其相关Gibbs自由能
- 人工智能：自动探索模拟表面化学反应机理、表面吸附位点探索、根据反应物结构自动预测化学反应网络
- 最新2018版FuKui函数、亲核性与亲电性
- 氧化还原电位计算、氧化还原Gibbs自由能变化
- 激发态化学反应

谱学性质
- 电子激发：紫外可见吸收谱(非相对论方法、相对论动能修正、考虑自旋轨道耦合)，X射线吸收（XANES、EXAFS、XPS），激发态辐射跃迁寿命，荧光发射谱，解析梯度的TDDFT+TB优化激发态结构，开壳层大体系杂化泛函计算激发态加速近似HDA，考虑自旋轨道耦合的情况下计算ECD谱，POLTDDFT方法快速计算Au、Ag团簇吸附小分子体系紫外可见吸收谱，QMMM、多尺度方法计算紫外可见吸收谱、COSMO溶剂化的TDDFT
系间窜越：磷光发射谱，SOCME估算系间窜跃，激发态间跃迁偶极矩，系间窜越速率、Franck-Condon因子、Huang-Rhys因子、GW-BSE 方法精确计算 S0-T1 能隙、自旋翻转跃迁

三重态零场劈裂ZFS
红外光谱、拉曼光谱、共振拉曼、表面增强拉曼光谱
核磁共振：闭壳层NMR、开壳层NMR、考虑自旋-自旋耦合的1H-NMR、NICS、芳香性
VCD、MCD、ESR、EPR、自旋－自旋耦合常数、使用NBO与NLMO分析NMR化学位移和EFG贡献来源（教程）
极化率与介电常数
穆斯堡尔谱(教程)：原子核处电子密度、Isomer shifts、quadrupole splitting
非线性光学：
- 超极化率、Damped一阶超极化率β、Damped二阶超极化率γ、零频β、光学矫正β、EOEP β、SHG β、零频γ、EFIOR γ、OKE γ、IDRI γ、EFISHG γ、THG γ、TPA γ （教程）
- 等离激元增强双光子吸收（教程）
电荷、电子密度分析：
- QTAIM(Bader)、NBO分析、NBO轨道图
- NPA电荷，原子部分电荷Mulliken、Hirshfeld、Voronoi形变电荷（教程）、电荷分解分析（CDA）、电偶极矩
- 函数分布曲线：电子密度、动能密度、电子密度拉普拉斯、电子密度梯度、电子密度二阶梯度、静电势、电子轨道、NOCV轨道、NCI、SEDD（教程）

函数空间分布图：静电势、范德华表面静电势分布、密度、自旋密度、Spinor：Spin Magnetization Density、RDG函数、ELF、非共价作用NCI、SEDD、基态差分电子密度（教程）、激发差分电子密度（教程）
芳香性指数Iring与多中心指数MCI（教程）
电荷迁移性：
- 转移积分方法计算分子间载流子迁移（教程）
- 金属－配体电荷转移（MLCT）、激发态电荷转移描述符
- 片段结合引起电子密度迁移：差分电子密度（教程）
溶剂化方法：
- 隐式溶剂化COSMO、SCRF、3D-RISM
- 显式溶剂化：QMMM、多尺度模拟、FDE、基于DRF与QM/FQ的QMMM
范德华色散系数
热力学性质：热容、Gibbs自由能、熵、焓等、溶剂化自由能
磁学性质：磁化率、Verdet常数、旋转g张量、Spinor：Spin Magnetization Density

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