费米科技参展“第四届国际分子模拟大会”(ICMS-2016)

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费米科技于2016年10月24日-26日参加了在上海交通大学举行的“第四届国际分子模拟大会(The International Conference on Molecular Simulation)”,作为会议的参展商,费米科技向来自全球的众多研究者推荐了计算化学与材料模拟平台ADF 和 多尺度材料模拟平台VNL-ATK ,获得了热烈的响应和广泛好评。 10月27日费米科技参加了会务组举办的为期一天的“反应力场培训研讨会——方法、应用与挑战”,刘俊工程师在题为“反应力场在ADF中的应用”的报告中为大家介绍了ReaxFF反应力场模拟的基本理论和应用,以及结果的分析与理解。在下午的上机培训中引导与会研究者使用ADF软件中的ReaxFF模块进行基本的操作,以及一些高阶功能,例如弛豫、碰撞、局部加热、巨正则系综、蒙特卡洛加速分子动力学过程、基元反应与反应网络分析、力场的选取等,并预告了ADF-ReaxFF的力场优化功能。 ADF中ReaxFF与LAMMPS中的相比有如下优点: 去除了内存瓶颈,对原子数较大的体系,能够正常完成计算; 计算效率高于LAMMPS; 建模、分析的图形化集成在ADF软件中,非常方便、工具丰富、完善; 对于一些特殊功能可以进行方便的操作,例如蒙特卡洛加速分子动力学、基元反应与反应速率常数检测、局部加热等; 提供力场优化工具。 培训所有案例文件(点击下载) 部分文字教程(点击下载)

QuantumATK在半导体和微电子工业研究中的应用—名企系列论文(5)肖特基势垒的调制

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  文章使用密度泛函理论研究了肖特基势垒高度(Schottky Barrier Height)对界面形态的依赖,以及如何通过在 NiSi2/Si界面替位掺杂进行调制。使用 meta-GGA 交换相关泛函预测出相当精确的Si带隙。本文的研究表明,(n型半导体的)电子肖特基势垒高度在(001)方向显著低于(111)方向。这些结果定性上与界面形态依赖的肖特基势垒高度的实验结果一致。肖特基势垒高度能够通过 NiSi2/Si 界面替代掺杂显著降低,本文讨论了 Si 掺杂位点、杂质类型以及晶向对优化肖特基势垒高度的影响。 参考文献 ab-initio study on Schottky-Barrier modulation in NiSi2/Si interface Jiseok Kim[1], Byounghak Lee[2], Yumi Park[2],Kota V R M Murali[2], Francis Benistant[3] [1]GLOBALFOUNDRIES, Albany, NY 12203, USA [2]GLOBALFOUNDRIES, Malta, NY 12020, USA [3]GLOBALFOUNDRIES, Singapore 528830, Singapore SISPAD 2015, Septempber 9-11, 2015, Washington, DC, USA 参考 更多半导体领域的应用方案和实例见:http://www.fermitech.com.cn/vnl-atk/semiconductor/ 立即试用 QuantumATK! […]

QuantumATK在半导体和微电子工业研究中的应用—名企系列论文(4)金属-半导体界面接触电阻

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  摘要 文章(APPLIED PHYSICS LETTERS 105, 053511 (2014))使用密度泛函理论和密度泛函紧束缚近似研究了n-Si在[100]方向电阻率下限的理想金属电子结构效应。结果表明,在高掺杂浓度时,“理想金属”假设在某些情况下会失效,因此对n-Si的接触电阻下限至少低估了一个数量级。金属和半导体在横向动量空间的失配,也就是所谓的“谷过滤效应”,对使用的原胞的横向边界情况的细节非常敏感。因此在金属-半导体接触面的电子输运的原子尺度模拟,需要明确所包含的金属原子和电子结构。 参考文献 Effect of realistic metal electronic structure on the lower limit of contact resistivity of epitaxial metal-semiconductor contacts Ganesh Hegde and R. Chris Bowen Advanced Logic Lab, Samsung Semiconductor R&D Center, Austin, Texas 78754, USA APPLIED PHYSICS LETTERS 105, 053511 (2014) 参考 更多半导体领域的应用方案和实例见:http://www.fermitech.com.cn/vnl-atk/semiconductor/ 立即试用 QuantumATK! 下载QuantumATK软件安装包 申请QuantumATK的全功能试用许可 […]

Fig. 1. Diagram of the system

QuantumATK在半导体和微电子工业研究中的应用—名企系列论文(3)金属-有机体系的载流子注入

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  摘要 文章(Surface Science 600 (2006) 5080–5083)研究了单个π共轭分子吸附或夹在两个电极上的电流特性,尤其是载流子通过有机/金属界面的注入。首次使用第一性原理方法研究了分子的取向和电极材料对电流对影响:过去的电流计算都是假设分子与电极之间通过共价键连接。研究模拟的两个体系中,萘分子夹在金或铝电极之间。 首先,通过分子的电流与分子的取向有关系,这表示电子主要通过π通道(也就是分子的π轨道与电极电子轨道的交叠)传输;其次,金-萘-金体系的电流比铝-萘-铝体系的电流强,这表明金比铝更适合做电极。   参考文献 First-principles study on current through a single p conjugate molecule for analysis of carrier injection through an organic/metal interface Kenji Toyoda *, Kiyoshi Morimoto, Kiyoyuki Morita Advanced Technology Research Laboratories, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd, 3-4 Hikaridai, Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto 619-0237, Japan Surface Science 600 […]

FIG. 1. (a) Structure of a single Cu impurity in a c-Al2O3 (R-3c) 2 2 1 super-cell. Red, brown, and yellow spheres represent O, Cu, and Al atoms, respec- tively. (b) Electron localization function in the plane passing through the center of the Cu impurity bonded to Al and O. Blue-green-red represents low-me- dium-high electron concentration from 0-0.5 to 1.0 e/A ̊ 3, respectively. (c) Cu interaction with Si and O in a-quartz c-SiO2. Red, brown, and green spheres are O, Cu, and Si atoms, respectively. (d) The computed formation energy (eV per Cu atom) (circles) and the average charge transfer (squares) as a function of Cu impurity concentration in SiO2.

QuantumATK在半导体和微电子工业研究中的应用—名企系列论文(2)绝缘体中的金属杂质的影响与阻变存储器

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摘要 文章(JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 117, 054504 (2015))对铜掺杂SiO2和Al2O3在热力学、动力学和电子性质方面进行了原子尺度的模拟研究,得到不同浓度(9.91×1020 cm-3和3.41×1022 cm-3)的铜掺杂下的定量结果。金属-绝缘体界面导致体系的形成能与块体相比降低大约4eV。另外,本文还介绍了Cu-Cu相互作用对降低化学势的重要性。这些概念的讨论是在关于阻变存储器(RRAM-M)局域传导路径的形成及其稳定性的背景下展开的。电子态密度以及通过这些局域路径的非平衡透射研究确认了透射增大了三个数量级。本文通过原子尺度的漂移-扩散计算,研究了这些传导路径的动力学行为。本文最后对RRAM-M的原胞进行了分子动力学模拟,试图将上述所有现象用统一的自洽的模型结合起来。   参考文献 Cu impurity in insulators and in metal-insulator-metal structures: Implications for resistance-switching random access memories Sumeet C. Pandeya), Roy Meade, and Gurtej S. Sandhu Emerging Memory Group, Process R&D, Micron Technology Inc., Boise, Idaho 83707-0006, USA JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 117, 054504 (2015) 参考 […]

FIG. 1. (Color online) Structures of the geometry optimized 1-nm NWs. (a)–(c) show the unterminated [100], [110], and [111] NWs, (d)–(f) show the respective O-terminated NWs. Cu is orange and O is red.

QuantumATK在半导体和微电子工业研究中的应用—名企系列论文(1)铜纳米线的电子输运特性

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摘要 文章(PHYSICAL REVIEW B 92, 115413 (2015))使用密度泛函理论以及密度泛函紧束缚近似模型,对直径约 1 nm 和 3 nm 的铜纳米线的不同晶向和表面端基原子的电子输运性质进行了研究。发现无论何种直径、晶向、端基原子均不影响其金属性。电子透射强烈的依赖于晶向和端基原子,沿 [110] 方向的铜纳米线透射最强。与无端面的纳米线相比,表面氧化纳米线的电子透射显著降低。 文章计算了每种情况的单位面积透射;对给定晶向,文章指出对于无端基原子的纳米线,该数值随着直径增大而降低,而表面氧化纳米线对直径的依赖则不大(至少对于本文研究的直径范围是如此)。对透射路径的分析表明,无端基原子纳米线表面的透射强于内部;纳米线表面的透射,会由于表面氧化而显著降低。本文基于透射路径的结果,提出了解释单位面积输运与与直径的依赖关系的一个简单模型。   参考文献 Electron transport properties of sub-3-nm diameter copper nanowires Sarah L. T. Jones1, Alfonso Sanchez-Soares1, John J. Plombon2, Ananth P. Kaushik2, Roger E. Nagle3, James S. Clarke2, and James C. Greer1,* 1Tyndall National Institute, University College Cork, Dyke […]

材料与器件模拟研讨会暨VNL-ATK Workshop 2016在北京大学成功召开

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由北京大学物理学院、QuantumWise和费米科技联合主办的“材料与器件模拟研讨会暨VNL-ATK Workshop 2016”在北京大学成功召开。来自 QuantumWise 公司、北京大学等多个单位的老师和同学在会上向大家介绍了各自的工作,在听众中引起了热烈的讨论。在随后的 Workshop 上机练习中,QuantumWise 公司的 Kurt Stokbro 博士和费米科技董栋博士为大家介绍 VNL-ATK 基本功能和 2016 版新功能的实例,并与老师和同学就各自的研究中的问题进行了深入的交流。Kurt Stokbro 还为各位用户介绍并预览了2017版众多令人瞩目的新功能,激起了很多老师和同学的兴趣。 费米科技秉承为用户服务的宗旨,将在一年一度的全国的 Workshop 基础上组织更多的区域性和在线的研讨会,以为用户之间的交流提供更大的便利,敬请期待。也欢迎 VNL-ATK 用户参与我们的“中文手册计划”和“用户激励计划”。相关活动计划将在费米集合上更新。 费米科技感谢 VNL-ATK 全体中国用户的大力支持,感谢北京大学的吕劲老师课题组为组织本次会议付出了大量的努力;感谢广州五舟科技股份有限公司对会议的赞助。 更多详细情况请咨询费米科技。

ADF Highlight:ReaxFF模拟焦煤在氧气氛围中的燃烧(Combustion and Flame, 2012)

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参考文献: F. Castro-Marcano, A. M. Kamat, M. F. Russo Jr., A. C. T. van Duin, J. P. Matthews, Combustion of an Illinois No. 6 coal char simulated using an atomistic char representation and the ReaxFF reactive force field Combustion and Flame, 159 (3), 1272-1285 (2012). 在原子级别模拟具体的化学反应对于量子化学和基于平衡结构性质的经典力场方法来说都是不现实的。ReaxFF使用了依赖键级、与小分子反应相关的量子化学数据匹配的拟合的参数化力场,因此可以描述化学键形成与断裂的连续过程。 本文使用ReaxFF模拟液化焦煤在氧气氛围中的燃烧(C5743H1511O131N61S12 + 14,000 O2)过程,获得高温下结构演化以及化学反应的详细信息。250 ps的模拟过程,耗用了36核6星期时间。在模拟的反应过程中,我们看到焦煤的氧化过程是以焦煤的热解或脱氢开始的,其中热解在高温下更重要一些。 关键词:ReaxFF, molecular dynamics, kinetics

ADF软件高级培训班(2016年南京站)成功举办

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2016年9月22日-23日,在南京工业大学召开的“ ADF软件高级培训班(2016年南京站)”已圆满结束。本次培训班旨在帮助研究生新生、没有接触过计算化学的实验工作者熟练使用、深层次理解计算化学。并帮助计算化学高级用户熟悉ADF软件特色的功能,从浅入深,达到能够正确使用、理解数据的程度。 在培训期间,经过充分的学术交流,解决了与会者在科研、学习中遇到的大量问题并受到了学员的热烈欢迎和一致好评!感谢各位学员对费米科技的支持。培训课程部分计算案例下载(点击)(使用时放置的路径中不能包含中文字符、空格)。 为了保证教学质量,培训名额有限,对于没有成功报名的学员,我们表示由衷的感谢和抱歉,期待大家关注并参加我们之后在成都举办的培训。

 
  • 原位聚合限域实现高效蓝光钙钛矿 LED(Nature 2026)本文使用元宝 Hy3 preview 模型总结归纳 。 摘要 金属卤化物钙钛矿因其优异的光致发光特性,已成为颇具前景的发光二极管半导体材料。然而,其性能仍受限于在衬底上原位合成钙钛矿纳米晶过程中“高结晶度”与“小尺寸”之间的固有矛盾。本文报道了通过原位聚合驱动的纳米晶限域策略,合成了由高质量纳米晶组成的钙钛矿薄膜,从而实现了高效的蓝色钙钛矿发光二极管。原位形成的聚合物网络在钙钛矿纳米晶生长过程中施加了纳米尺度的空间限域作用,使纳米晶兼具小尺寸和 83% 的高光致发光量子产率。此外,具有足够配位位点的可聚合单体延长了钙钛矿团簇的晶格重排时间,从而提升了纳米晶的结晶度。所合成的钙钛矿纳米晶用于制备发光二极管后,在 491 [...]
  • 面向亚 5 nm MOSFET 的 Si 兼容高性能二维纳电子器件研究背景 随着集成电路器件尺寸持续向亚 5 nm 尺度推进,传统硅基 MOSFET 在短沟道效应、量子隧穿及功耗控制等方面面临严重瓶颈,难以满足未来高性能与低功耗芯片的发展需求。如何在极限尺度下实现高驱动电流、低泄漏及良好的栅控能力,并能够与现有硅基工艺相兼容,有效利用现有器件制造技术,成为下一代晶体管研究和应用亟须解决的关键问题。 研究内容 该研究针对超短沟道 MOSFET 性能提升这一核心问题,基于一类具有硅基工艺高度兼容性的二维单层材料 MNH2(M N = C Si Ge),在保证高载流子输运能力的同时实现与现有工艺体系的良好兼容,为器件实际应用提供基础。该工作系统地开展了器件物理与量子输运研究,并构建适用于亚 5 nm 尺度的双栅 MOSFET 模型,深入分析其输运特性与性能极限。 [...]
  • 基于统计形状模型的成人二尖瓣形态变异概述 二尖瓣反流(MR)影响着全球超过 2400 万人,是发病和死亡的主要原因之一。若不及时治疗,可能会进展为心房颤动、肺动脉高压,最终导致心力衰竭。经导管二尖瓣置换术(TMVR)因二尖瓣解剖结构的复杂性和高度变异性而面临独特挑战。为确保手术成功,TMVR 器械必须实现安全锚定、有效封堵和左心室流出通畅。然而,目前的临床前设计范式因对人群水平的二尖瓣解剖变异性认识不足而受到阻碍。 统计形状模型(SSM)为量化解剖结构变异性和构建具有代表性的 3D 解剖虚拟患者队列提供了一个稳健的框架,可作为生物力学计算机模拟临床试验的基础。本研究利用 72 例成人的前瞻性心电门控对比增强冠状动脉 [...]
  • 铜/银立方八面体团簇对卤素阴离子的封装机制及光电性质调控研究背景 在纳米材料科学的前沿领域,原子级精确的贵金属分子团簇因其卓越的稳定性和明确的结构,被视为构建新型功能材料的理想基石。通过引入阴离子作为模板剂,引导金属纳米团簇形成独特的笼状空间构型,并以此为平台深入探究“结构-性能关系”。然而,相比于研究较深入的金纳米团簇,铜与银团簇,尤其在阴离子封装特性上的对比研究仍显不足。近日,知名学者 Alvaro Muñoz-Castro 在无机化学领域权威期刊 Inorganic Chemistry 上发表了题为 “Copper and [...]
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