概述
ADF是历史最悠久的模块,是世界上第一个DFT软件。 ADF擅长分子、团簇DFT计算。使用目前最先进的相对论方法,精确考虑自旋-轨道耦合效应,全面包含分子与团簇在第一性原理计算领域的常见功能。
主要功能
- 效率:
- 支持节点内、跨节点高效并行计算,对较大体系,128核甚至256核也能达到近乎线性的加速
- 大体系计算,例如大体系吸收光谱
- 方法:
- 最先进的相对论方法,计算自旋-轨道耦合,因此对过渡金属、重元素体系、磷光与系间窜跃也非常擅长
- 限制性开壳层分子计算(要求整数占据,自旋极化>0),及其TDDFT计算
- GW方法(支持自旋轨道耦合):G0W0、 eigenvalue-only self-consistent GW (evGW)、G3W2
- RPA近似:sigma-functional
- 泛函更新迅速,包含所有最新的重要泛函,例如SCAN、-D4(EEQ)色散修正泛函等
- 高精度STO基组
- 丰富的光谱性质、非线性光学、热力学、核磁共振
- 丰富的分析方法:成键分析、电荷与电子密度分析
- 功能列表:
- 成键分析与化学反应:
- 分子轨道MO投影到碎片轨道SFO、SFO可视化
- 过渡态搜索、自动探索过渡态和局部能量最小值
- 谱学性质:
- 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射线吸收谱(XANES、EXAFS、XPS)、激发态的辐射跃迁寿命、磷光发射谱、荧光发射谱、SOCME估算系间窜跃、激发态间跃迁偶极矩、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
- 大体系高效紫外可见吸收谱、激发态结构计算方法:解析梯度的TDDFT+TB
- qsGW+BSE 精确计算激发能(可考虑自旋轨道耦合):G0W0-BSE, evGW-BSE, qsGW-BSE
- OLED workflows 更多新工具(包括更精确的电子态、激发态性质,以及GPU加速的LAMMPS分子动力学)
- 新的快速计算紫外可见吸收光谱的方法POLTDDFT
- 考虑COSMO溶剂化的TDDFT
- VCD、MCD、ESR、EPR、零场劈裂ZFS、Frank-Condon谱
- 极化率、原子核处电子密度
- 非线性光学:
- 多种特殊模型处理方法:
- 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)
- 电荷、电子密度分析:
- 一般DFT方法、高精度GW方法计算电子亲和势EA、解离势IP
- AIM(Bader)、NBO分析
- Natural Population Analysis(NPA)、Mulliken(默认计算)、Hirshfeld(默认计算)、Voronoi形变电荷(默认计算)
- ELF、(非共价作用)NCI、SEDD、基态差分电子密度、电子激发差分电子密度
- 电荷迁移性:
- 转移积分方法计算分子间载流子迁移性、
- 金属-配体电荷转移(MLCT)、激发态电荷转移描述符
- 溶剂化方法:
- 隐式溶剂化COSMO、SCRF、3D-RISM、FDE
- 显式溶剂化:QMMM、多尺度模拟
- 范德华色散系数
- 热力学性质:热容、Gibbs自由能、熵、焓等
- 磁学性质:磁化率、Verdet常数、旋转g张量
- ADF泛函列表