VNL-ATK 2015.b1测试版发布

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ATK-VNL 2015.b1版本已经公开发布,欢迎新老用户试用,预计正式版将于下月发布。详细情况请点击: ATK-VNL 2015新功能速览 ATK-VNL 2015新功能实例教程 ATK-VNL 2015b1 公开测试版下载地址 关于License: 购买时获得了升级至2015新版的用户,需检查License文件是否支持15.0以上版本,如需更换license请与我们联系; 已过升级期的用户,欢迎与我们联系申请试用新版,以便您决定是否尽早购买升级版本 正在试用2014.2版本的用户,欢迎与我们联系试用新版  

关注ATK2015:新功能

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ATK2015将于2015年中期发布,包含众多的新功能和性能提升,敬请关注。 器件计算 从弹性散射计算迁移率(演示教程) 非弹性散射(演示教程) 更方便的作局域态密度在z方向的变化图(用于作器件的能带图) 通用计算 DFT计算的虚晶近似(VCA,Virtual Crystal Approximation) MGGA-TB09在不同区域取不同的C值,可以用于研究不同半导体材料或半导体-金属材料的界面。 新增动力学蒙特卡洛代码(与UT Austin Henkelman研究组合作开发)。 Mulliken电荷分布对象现在包括结构信息,可以更方便的可视化 从非极化计算得到的密度继续进行自旋-轨道耦合、非共线自旋计算 实现ELPA库调用,用来实现内存分布对角化,可以显著提升大体系的计算性能 支持UPF2格式(也支持用FHI赝势和基组进行自旋-轨道耦合) 更好的处理用长程经验势计算声子 分子动力学 用分子动力学粒子交换的方法计算热导率(演示教程)。 新NVT方法(Nose-Hoover),避免温度振荡,也支持局部温度控制,设置升温速率 支持其他代码 支持LAMMPS(2014已支持) 支持QuantumEspresso(2014已支持) 支持VASP MD结果显示(2014已支持) 增加用于生成Voronoi 多晶建模种子的工具 引入收缩的OMX基组 软件优化、速度提升 Builder中多数的功能都针对大体系有重要优化,尤其是 加载大结构文件速度大大提升 Device from Bulk  Interface Builder Passivation tool 针对GGA的FFT速度提升5倍,预期计算速度与LDA接近(可以使用小cut-offs) 增加用户直接定义FFT格点数目的选项,这对晶格常数变化的计算和晶格张力优化非常重要 初步实现并行化的系数矩阵对角化(FEAST) 分子动力学方法速度提升(NPT/Velocity Verlet提升两倍) 3D图形显示改进,更好的在大体系中选择删除原子,Builder现在可以轻松处理百万原子体系 修正等值面图和原子的透明度的渲染,更方便的调整等值面 增加显示、不显示键,提高显示速度 Viewer中可以重复结构、等值面和切面 增加了OpenBabel支持,VNL现在支持几乎所有的化学结构文件导入导出 更好的支持老型号的显卡 其他 新的试用license方案 BC方法改名为“Image-dependent pair potential” […]

ForceField:QuantumATK的经验力场计算引擎

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概述 Forcefield 模块包括超过种类丰富经验势,可以模拟的材料种类涵盖了金属、半导体合金、玻璃结构和有机材料等。此外,ForceField还支持机器学习力场 ML-MTPs,大大扩展了力场方法的应用范围。 更多功能介绍详见 QuantumATK功能列表。 力场(经验势)类型 ML-MTPs机器学习力场 超过 300 种键级势/力场 二体、三体势:多种版本的 Lennard-Jones、Coulomb、Stillinger-Weber、Tersoff、Brenner、Morse、Buckingham、Vessal、Tosi-Fumi,用户自定义 多体势:EAM、MEAM、Finnis-Sinclair、Sutton-Chen、charge-optmized many-body(COMB) 可极化势:Madden/Tangney-Scandolo,core-shell ReaxFF 和 ReaxFF+ (来自 AQcomputare) Valence force field(VFF)模型 BYOP(Bring Your Own Potential) Python 接口,用于添加以上任何支持类型的势(用户自己的参数或来自其他文献参数) 支持将几种力场结合 例如将 Stillinger-Weber 势与 Lennard-Jones 项结合来考虑范德华相互作用 包含了已见于文献的势:Pedone,Guillot-Sator,Marian-Gastreich,Feuston-Garofalini,Mastsui,Leinenweber,Madden 等 库仑作用解法 Ewald(平滑粒子网格),DSF,Debye,simple pairwise 并行化计算 与Forcefield配合,NanoLab提供的高级建模工具和性质分析工具为经验势分子动力学计算提供更多的便利。使用ATK-Forcefield进行分子动力学计算请参考:QuantumATK:更强大、更灵活的材料动力学模拟。 自定义势函数 ATK-Forcefield提供的图形界面工具BYOP(Bring Your Own Potential)支持自定义力场参数或力场组合。 支持几种势结合使用,例如将 Stillinger-Weber 势与 Lennard-Jones 势联合使用以考虑范德华相互作用 方便的支持文献中提到的势,例如 Pedone、Guillot-Sator、Marian-Gasteich、Feuston-Garofalini、Matsui、Leinenweber…… 各种势的细节参见手册 […]

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。SemiEmpirical 中包含 DFTB 和 EHT 两种半经验哈密顿量计算方法。 更多功能介绍详见 QuantumATK功能列表。 DFTB 模型,QuantumATK 中提供30套参数,更多参数可以网站下载直接使用 内置 Slater-Koster 模型,内置第四族半导体和三五族化合物合金的参数模型 用户自定义 Slater-Koster 参数 扩展 Huckel 模型提供超过 300 种预定义的基组,用于周期表几乎全部元素 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 带应变体系的紧束缚模型(T. B. Boykin et al., Phys. Rev. B 81, 125202 (2010)) 用内置的自旋分裂参数数据库增加自旋极化项 非共线自旋 自旋轨道耦合(参数化方法) 增加 Hartree 项,用来反映对静电场的自洽响应 所有模型都采用 DFTB 方法包含来自外部数据库的原子 Hartree 项自洽响应项,可以用来进行自洽计算 解析计算力和张力 DFTB/SK方法可以用于各种(分子、块体、器件)体系的多种计算: […]

DFT-LCAO:QuantumATK中的通用密度泛函理论计算引擎

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概述 DFT-LCAO实现了赝势和原子轨道线性组合(LCAO)相结合的第一性原理密度泛函理论电子结构计算方法,LCAO使用的数值原子轨道基组能够更方便地控制基组参数。ATK-DFT内置的模守恒赝势则涵盖了元素周期表中全部的元素。ATK-DFT实现了众多版本的局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)的交换关联函数。meta-GGA、DFT-1/2则可以准确、快速地计算半导体、绝缘体材料的带隙。ATK-DFT支持Hubbard+U模型(LSDA+U, SGGA+U),可以更好地处理强关联体系。 更多功能介绍详见 QuantumATK功能列表。 基于密度泛函理论(DFT)和原子轨道线性组合(LCAO)基组的计算引擎数值轨道基组 对多数元素优化过的基组:https://molmod.ugent.be/deltacodesdft 模守恒 Troullier-Martins 赝势 FHI/SG15/PseudoDojo 势,用于周期表包括镧系在内的全部元素,很多元素支持半芯势PseudoDojo 和 SG15 势是全相对论的 超过 300 种 LDA/GGA/MGGA 交换相关泛函(libXC) LDA:HL,PW,PZ,RPA,WIGNER,XA 等GGA:BLYP,BP86,BPW91,PBE,PBES,PW91,RPBE,XLYP 等 杂化泛函支持HSE06、HSE06-DDH、B3LYP、B3LYP5、PBE3等与LCAO基组结合,计算高效、精确比平面波杂化泛函方法快上百倍可以计算超大体系(~2000原子)的性质用于半导体和绝缘体精确带隙计算的方法 MetaGGADFT+1/2经验的“赝势投影算符移动”(Pseudopotential Projector Shift,PPS)方法(内含 Si 和 Ge 的参数) 范德华力模型(DFT-D2 和 DFT-D3)非共线、限制性和非限制性的自旋极化计算自旋-轨道耦合Hubbard U 项( LDA 或 GGA),可以自旋区分 “Dual”,“on-site”,“shell-wise” 方法 Counterpoise 校正基组重叠误差(BSSE)Ghost 原子(真空基组),更精确的描述表面和空隙虚晶近似(Virtual Crystal Approximation,VCA)解析计算力和张力 DFT-LCAO的计算性能 计算精度 使用内嵌的最新赝势和泛函 DFT-LCAO,可以在能量与结构优化、电子态和半导体带隙等全方位的计算中获得最佳的计算精度。 固体结构SCAN泛函在计算能量和结构方面有巨大的优势,详见:SCAN metaGGA介绍;Delta测试结果表明,PseudoDojo赝势+LCAO基组对于全元素周期表的计算精度很好(~1 meV)。半导体带隙HSE06、MetaGGA、DFT+1/2、HSE、PPS等多种方法用于在计算半导体精确带隙。 计算速度 DFT-LCAO 对大体系的计算能力优势明显,可以高效完成平面波基组无法很难实现的数前原子体系的自洽计算,随着版本的更新,计算速度提升明显。DFT-LCAO […]

纳米材料与电子器件模拟研讨会暨ATK Workshop 2014在复旦大学成功举办

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      由 QuantumWise 公司、复旦大学信息科学与工程学院与费米科技(北京)有限公司共同主办的“纳米材料与电子器件模拟研讨会 暨 ATK Workshop 2014” 于 2014 年 10 月17-19 日在上海复旦大学成功举办。此次会议得到了来自全国的相关领域的老师和同学的积极响应和大力支持。 17日的专题报告会上,首先由 QuantumWise 公司的 Kurt Stokbro 博士与 Marcus Yee 博士为与会代表介绍了 ATK-VNL 2014 版新功能和相关领域研究的最新进展。之后来自全国各研究单位的 ATK 软件资深用户作了精彩的报告,和大家一起分享和交流科研经验,全部的报告题目有(幻灯片下载见文末): 陈琳(复旦大学): 基于氧化石墨烯的阻变存储器阻变机理分析 吕劲(北京大学):二维原子晶体器件 朱琳(华中科技大学):Theoretical studies on the spin transport properties of single-molecule magnet and the thermal transport properties of Graphene Nanoribbon Heterojunction 贺园园(南京大学):大共轭碳体系的电子输运及其在分子器件中的应用 杨致(太原理工大学):基于单分子的巨磁电阻和光电子器件设计 崔斌(山东大学):有机单分子整流器中电荷输运性质的研究 […]

改进NEB方法初始猜测,更快的预测反应路径

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Søren Smidstrup, Andreas Pedersen, Kurt Stokbro, Hannes Jónsson发表了一篇关于“改进最小能量路径的初始猜测”的方法(J. Chem. Phys. 140,214106(2014))。 文章中提出的方法是Synopsys QuantumWise、University of Island、ETH Zurich和Aalto University合作研究的结果,目的是在给定的初始和最终结构中间更好的产生过渡态路径的初始猜测。此方法基于image-dependent pair potential(IDPP)方法,可以提供一套初始的反应路径结构,可以用于进行基于密度泛函理论的Nudged Elastic Band(NEB)计算。 作者在文中指出,使用IDPP产生的初始路径可以将用DFT方法搜索最小能量路径的计算量减少最少50%,最多则可以减少一个数量级。并行计算时间则可以减少更多,因为与直角坐标线性内插方法相比,这种方法的计算量均衡更好。 IDPP方法已经在Virtual NanoLab(VNL)中实现,使用它可以帮你大大加速NEB计算。 访问以下链接可以了解如何在VNL中使用QuantumATK(ATK-DFT、ATK-SE、ATK-Classical)中使用NEB计算: 铂在铂表面的扩散:NEB计算 使用VASP进行NEB计算同样可以从IDPP方法中受益。想了解如何使用该方法,可以试用最新版VNL2014,这里提供了计算实例: 使用VNL和VASP进行NEB过渡态搜索计算。

 
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