参考文献： Ghorbani-Asl, A. Kuc, P. Miró, and T. Heine, A Single-Material Logical Junction Based on 2D Crystal PdS2, Adv. Mater. Early View (2016) Thomas Heine和他的同事通过计算设计了一种由PdS2单独一种材料构成的逻辑结器件。非常独特的是，二维的过渡金属过硫化物PdS2 在单层的状态下具有半导体特性，在双层的状态下具有半金属特性。利用电子的这种相变，可以从双层PdS2制备出单层PdS2结器件。 在这项研究中，能带结构的计算使用了BAND模块中的自旋轨道耦合，相关输运计算使用了DFTB与非平衡格林函数方法。其中一个PdS2 结的表现出二极管的特征，有一个2.5纳米长的通道。 二维材料的研究刚刚兴起，二维电子学中的新型器件概念，还有待发掘。不同方式的结合可能会产生史无前例意想不到的纳米电子学性质。
ADF2016中新增重要功能周期性体系的能量分解pEDA，能够对周期性体系，包括三维、二维、一维体系进行能量分解、片段分析。 中文教程请参考： 三维周期性体系的能量分解pEDA 二维周期性体系的能量分解pEDA 一维周期性体系的能量分解pEDA 非周期性体系的能量分解与片段分析，请参考文献重现：氢键、片段分析、Voronoi形变电荷分析，该文翻译了该文献的全文，并逐步讲解如何计算文章中的所有数据。
ADF2016版已经正式发布，用户可以通过ADF官方网站申请免费试用。注意：计算机日期设置必须正确、不能回调日期，否则将导致license激活失败，并被认为使用盗版软件！详情参考费米维基：ADF软件授权类型、价格、试用、购买，正确引用 ADF2016新功能概览： ADF2016增加了流程化自动计算的功能，计算效率（尤其是BAND模块）与2014相比有了进一步提高。各个模块在功能上的改进如下。 ADF 增加DFT分子动力学（无周期性的体系），中文手册请点击 增加NEB方法搜索过渡态（旧版本有其他更精确的过渡态搜索方法） 最低能量势能面交叉点（MECP） DIM/QM集成到GUI中，可用于颗粒较大的金属团簇表面吸附分子的吸收光谱、表面增强拉曼光学活性等计算。DIM/QM大大降低了计算量 指定分子某个区域带电（使用Constrained DFT，约束性DFT，CDFT） X射线发射谱XES（X-Ray emission Spectrum） 自然跃迁轨道（Natural Transition Orbitals） Fukui函数 新泛函： 长程修正泛函：LCY-BLYP、LCY-BP86、LCY-PBE、CAM-B3LYP、CAMY-B3LYP、HSE03、HSE06、M11、MN12-SX、N12-SX、WB97、WB97x） 色散修正杂化泛函：B3LYP-D、B3LYP-D3、B3LYP-dDsC、B3LYP-D3(BJ)、B3LYP-dUFF、BHandHLYP-dDsC、PBE0-dDsC、PBE0-MBD@rsSC、S12h-D3 meta-GGA：SSB-D、TPSS-D3、TPSS-D3(BJ) 其他泛函库（libXC）支持灵活指定交换泛函与相关泛函 BAND 增加DFT分子动力学（具有周期性的体系），中文手册请点击 增加NEB方法搜索过渡态（旧版本有其他更精确的过渡态搜索方法） PEDA-NOCV（非限制性、周期性体系）能量分解： 表面吸附结构的pEDA－NOCV片段轨道相互作用（自然价键轨道、能量分解）分析，中文手册请点击 聚合物的pEDA-NOCV片段轨道相互作用（自然价键轨道、能量分解）分析，中文手册请点击 能量相对于原子核坐标的一阶梯度 能量相对于晶格常数的一阶梯度 声子谱计算 指定电子态的占据方式，中文手册请点击 计算效率比2014版进一步提高 新泛函： 长程修正泛函HSE03、HSE06 GGA色散修正泛函 meta-GGA：SSB-D、TPSS-D3、TPSS-D3(BJ) 其他泛函库（libXC）支持灵活指定交换泛函与相关泛函 DFTB 增加色散修正D3-BJ、D2、UFF、ULG Franck-Condon谱 Bader分析 声子谱 新增大量元素的参数（QUASINANO2015） ReaxFF 小分子基元反应检测、基元反应速率常数、反应网络，中文手册请点击 体积变化设置（在模拟过程中，可以人为设置体积的变化过程） 外加电场变化设置（在模拟过程中，可以为不同阶段设置不同的电场），中文手册请点击 新增力场： 色散修正力场：CHONSSi-lg 其他力场：AuCSOH、AuSCH_2011、AuSCH_2013、C单质、CHOFeAlNiCuSCr_v1、CHOFeAlNiCuSCr_v2、CHOFeAlNiCuSCr_v3、改进的CHOLi_v2、CHONiHe、CHONSFPtClNi、改进的CHONSMgPNaCuCl_v2、CHONSMgPNaTiClF、CHONSSiCaCsKSrNaMgAlCu、CHONSSiGe、CHONSSiNaAl、CHONSSiNaP、CHONSSiPtNiCuCoZrYBa、CHONSSiPtZrNiCuCoHeNeArKrXe、CHOSFClN、HOSMg、LiS、LiSi、NiCH、OPt、PdH、SiOH、VOCH、ZnOH COSMO-RS：离子液体数据库 Python脚本库：PLAMS GUI显示 优化了原子数非常多的情况下的显示能力（彻底更换了渲染程序），操作更加流畅 […]
参考文献： H. Jin, Y. Wu, L. Guo, and X. Su, Molecular dynamic investigation on hydrogen production by polycyclic aromatic hydrocarbon gasification in supercritical water, Int. J. Hydrogen Energ. 41, 3837-3843 (2016) 作者使用ADF软件中的DFT方法和反应分子动力学方法（ReaxFF模块）研究了在超临界水中的多环芳烃气化反应。超临界水将决定速率的多环芳烃开环能垒降低到550千焦每摩尔，从而相对于蒸发气化和高温裂解提高了气化率和氢气产率。
参考文献： Alvarez, D. Skachkov, S. Massey, A. Kalitsov, and J. Velev, DNA/RNA transverse current sequencing: Intrinsic structural noise from neighboring bases, Frontiers in Genetics 6, 213 (2015) 目前通过纳米孔截面电流进行DNA测序的技术有很多优点，但是碱基测错率还是较高。我们需要发现这些噪音的源头，发展新方法去减少这些错误。在最近的一篇文献中，一个通过ADF软件第一性原理计算得到的有效的多轨道紧束缚模型，已经用于计算通过DNA/RNA分子的横向电流。 在鉴别核酸中很重要的错误来源是来自电流通过邻近的碱基，由于沿着分子链的载流子色散。与此同时，这也意味着与电流通过邻近碱基相关。这种相关性能够将不同碱基对电流的特征性贡献区分开，从而能够辨别不同碱基，以此方式减少错误率。 使用到ADF的功能： Fragment Analysis, Fragment Molecular Orbitals, Charge Transport
参考文献： Yang Gao, Bo Wang, Yanyu Lei, Boon K. Teo, and Zhigang Wang, Actinide-embedded gold superatom models: Electronic structure, spectroscopic properties, and applications in surface-enhanced Raman scattering, Nano Research 2016, 9(3): 622–632 由于锕系元素的价电子具有超高的化学活性，这使得它们内嵌在超原子团簇中能够展现出奇异的性质。在本文中，作者应用密度泛函理论预测了Th@Au14团簇的电子和光学性质，并且把这些性质分别与等电子的[Ac@Au14]− 和 [Pa@Au14]+进行了比较。 计算结果显示这些团簇属于典型的超原子模型，均具有1S21P61D10的18电子结构。并且，它们的吸收谱也可以通过“超”原子轨道来进行解释。进一步来说，当吡啶分子吸附在Th@Au14表面的时候，在紫外区488 nm 附近存在一个较强的金属基底向吡啶分子电荷转移的共振吸收峰。电荷转移SERS光谱显示，吡啶分子环形呼吸模式的拉曼强度令人惊讶的增强了约104个量级，这是以前基于纯金系统所达不到的 (大约103~104)。 本文希望对于以后设计和合成基于锕系内嵌的超原子金团簇的基底材料提供一定的理论基础。
最新的QuantumATK 2015版中的Job Manager支持设置设置远程服务器提交任务，该方法的特点是： 安全：仅使用SSH端口的加密通信；服务器端无需后台进程，无需单独开放其他端口，有效保障安全性，特别适合公共服务器上部署计算； 简单：支持自动创建任务文件夹和提交脚本，不需要终端登录服务器进行任务提交； 强壮：任务成功提交之后，即可断开与服务器的连接；不必担心网络问题造成的计算中断； 便捷：随时可以联机查看即可查看任务、下载计算结果。 参考 如何在图形界面上配置向远程服务器提交计算作业？（【详情】） 更多QuantumATK 2015版新功能详见：【VNL-ATK 2015 正式发布】 立即试用 QuantumATK！ 下载QuantumATK软件安装包 申请QuantumATK的全功能试用许可
由 Synopsys QuantumWise, ETH Zürich, Università degli studi di Udine, Università degli studi di Bologna 以及IBM Zürich Research Laboratory 共同发表在 Solid-State Electronics 杂志上的文章（http://dx.doi.org/10.1016/j.sse.2015.09.005）报道了最新的关于III-V族半导体量子井的研究，评估了III-V族半导体的能带计算方法以及用于器件模拟的能带校正参数。 文章摘要 我们详细的比较了用非抛物线有效质量模型结合密度泛函理论、紧束缚方法、k·p 方法等进行能带结构计算的结果。在提取了InAs、GaAs、InGaAs等体系的用于非抛物线型Γ、L、X谷和谷间带隙参数组合之后，考察了厚度从 3 nm 到 10 nm 的量子阱以及带隙对薄膜厚度的依赖性，并与实验中In_{0.53}Ga_{0.47}As 的量子阱进行了比较。能带结构对MOSFET的源漏电流的影响则由弹道输运模型模拟。得到的结果为评估III-V族半导体能带结构计算方法和为器件计算进行能带校正参数提供了严格的依据。 Simulated and experimental energy gap for unstrained In_{0.53}Ga_{0.47}As quantum well on Al2O3. 更多关于 III-V-MOS 计划的信息: http://quantumwise.com/about-us/projects
Synopsys QuantumWise、Bremen University 和 Stanford University共同发表了一篇研究论文，题为：“单轴和双轴应变对锗的电子态的影响”（The effects of uniaxial and biaxial strain on the electronic structure of germanium，Computational Materials Science 112, 263 (2016)） 文章摘要 本文报道了一项用密度泛函理论来研究单轴和双轴应变对锗（Ge）块体材料的电子态的影响的结果。研究中使用了四种交换关联近似来进行电子态计算，包括局域密度近似（LDA）、广义梯度近似（GGA）（含Hubbard校正，即LDA+U和GGA+U）、meta-GGA（MGGA）以及杂化泛函（HSE06）。这些方法可以很好的重复无应变的Ge的能带结构，尤其是带隙。LDA+U、GGA+U的计算结果表明，超过1.5%的双轴拉伸应变可以将Ge变为直接带隙半导体(Γ–Γ)，而单轴应变超过3%时，Ge仍保持为间接带隙(Γ–L)。HSE06的计算也得到了类似的趋势，尽管预测的带隙转变应力较低。研究中还计算了体系的载流子有效质量，结果与实验吻合很好。计算表明，Γ点的有效质量随着被拉伸、压缩应变而变小或变大。 相关实例教程 硅体系的单轴和双轴应力：http://docs.quantumwise.com/tutorials/uniaxial_biaxial_strain.html 更多QuantumATK在半导体材料研究的应用详见【这里】。
概述 自碳纳米管和石墨烯发现以来，人们开始特别关注低维材料的的特性以及可能的应用。研究者在探索相较于传统块体材料，使用低维材料实现相同功能的优越性，特别是在纳米尺度上的电子、热、化学等方面。 研究实例 低维半导体电子材料 半导体电子材料方面，常规半导体材料在摩尔定律规定下逐渐走向极限，低维材料则有结构规整、迁移率可观、栅控强等优点。在研究低维材料中，我们重点关注：（1）带隙大小的模拟以及物理和化学方法调控带隙；（2）电输运性质，主要是载流子迁移率；（3）电子材料-金属接触的电学性质；（4）构造器件的可能性以及器件性能仿真；（5）材料的稳定性。QuantumATK在以上几个方面都提供了完备的计算模拟研究工具，并在最近几年产生了大量高水准的研究成果。更多信息请参考以下专题综述文章： 二维材料构成的晶体管中的肖特基势垒 亚10纳米二维晶体管 化学与催化 在化学和催化方面，低维材料具有比结构稳定、表面积巨大等特点，特别适合负载一些催化剂活性中心，这方面的部分研究实例请参考： QuantumATK在化学与催化研究中的应用 潜在的二维光电功能器件 QuantumATK亮点文章：Janus 二维材料用于高效光电池器件（Nano Lett. 2018） QuantumATK亮点文章：二维材料光吸收和光伏效应的层数依赖关系研究 Bi2O2Se Yang, J. et al. Sub 10 nm Bilayer Bi2O2Se Transistors. Adv. Electron. Mater. 5, 1800720 (2019). Xu, L. et al. Pervasive Ohmic Contacts in Bilayer Bi2O2Se-Metal Interfaces. J. Phys. Chem. C 123, 8923–8931 (2019). 二维材料相关的初级教程 在QuantumATK中研究石墨烯 石墨烯和MoS2片层的电子输运： Transmission […]
