参考文献： M. Barrera, I. Crivelli, and B. Loeb, On the performance of ruthenium dyes in dye sensitized solar cells: a free cluster approach based on theoretical indexes, J Mol. Model 22, 118 (2016). 本文使用染料与两个Ti(OH)3相连（模拟半导体表面）的分子模型，预测了7种钌染料在染料敏化太阳能电池中的效果。理论上，染料分子的效率由三种因素决定：1）吸收并传递到锚基团的能量的大小；2）注入Ti(OH)3的LUMO轨道的电荷；3）被氧化染料分子，通过三碘化物还原。 本文使用了ADF特有的一些非常强大的功能：将分子轨道投影到片段轨道；SAOP模型交换相关势（这种交换相关势修正了电子的长程行为）；通过分数占据计算配体的化学硬度。 关键词：片段分析、DSSCs、TDDFT
邀请函 “材料与器件计算模拟研讨会2016暨VNL-ATK Workshop 2016”将于2016年10月在北京大学举办。 本次活动由北京大学物理学院、QuantumWise与费米科技联合主办。
2016年6月22日-26日，第九届计算纳米科学与新能源国际研讨会在上海大学成功召开，费米科技作为主要赞助商之一参会，为与会者带来了公司产品的最新功能、应用和试用版本。 正式会议上的开幕主旨报告来自新加坡国立大学的冯元平教授，其中所提及的以第一原理方法研究材料和器件的自旋电子学研究基于费米科技的产品VNL-ATK的经典功能，在广大听众中获得高度赞誉。 来自VNL-ATK的资深用户、北京大学的吕劲老师的邀请报告以及其学生的墙报所报道的研究则是VNL-ATK新功能的重要展示，研究中所用到的全器件能带分析是ATK的独特功能，在分析纳米半导体器件性能方面十分便利。 费米科技还向与会者分发了最新的 VNL-ATK 2016 公开测试版的试用License，有关最新版的功能的详情与下载链接请参见：http://www.quantumwise.com/publications/quantumwise-news/item/962-vnl-atk-2016-preview-version。 本届会议由上海大学物理系、材料基因组工程研究院和量子与分子结构国际中心承办，会议主题是“计算纳米科学、材料基因组计划与新能源材料”，由正式会议和青年论坛组成。报告形式有主旨(Keynote)演讲、邀请(Invited)演讲、和墙报(Poster)，充分展示了海内外在计算材料、物理、化学等该领域的最新成果和发展动态。为鼓励表彰优秀青年学者，本次会议还颁发了优秀青年报告奖和墙报奖。 提示：由于此次携带的礼品U盘有限，未获得VNL-ATK试用版license的老师和同学，请与我们联系：sales@fermitech.com.cn，我们将以电子邮件的形式提供。
参考文献： N.Tymińska and E. Zurek, DFT‐D Investigation of Active and Dormant Methylaluminoxane (MAO) Species Grafted onto a Magnesium Dichloride Cluster: A Model Study of Supported MAO, ACS Catalysis 5, 6968-6998 (2015) 最近ADF发布了（三维、二维、一维）周期性体系中分子与材料电子轨道相互作用分析的功能。本文使用ADF的PBE色散修正泛函（revPBE－D3）研究了各种甲基铝氧烷（methylaluminoxane，MAO）在MgCl2的（110）面的相互作用。MAO激活了金属茂催化剂，但MAO的结构与反应条件相关，迄今为止不太明了。 衬底的使用，会影响活化、未活化组分的平衡。本文对如何降低Al：催化剂比率，得到更深刻的理解。降低Al：催化剂比率对于好的聚合物行为非常重要。本文的计算结果表明：MAO的活化状态在MgCl2的（110）表面是稳定的。ETS-NOCV能够将分子片段之间的相互作用，分解为具有化学直观的π键、σ键、δ键的电子，在化学反应过程中的转移情况。通过ETS-NOCV分析，揭示了活性MAO族类与表面吸附的相互作用，吸附结构、过渡态、产物的ETS-NOCV分析能够看到在各个瞬间，片段之间的轨道相互作用、电子的转移情况，从而了解在整个反应过程中，形成新的化学键是那些自然价键轨道贡献出来的，这些化学键形成，导致电荷从什么样的轨道转移到什么样的轨道上？ 探索表面、催化剂和助催化剂相互作用，有助于理解非均相催化烯烃聚合反应的复杂性。 费米科技WIKI > ADF知识库： ETS-NOCV方法的理论介绍 如何进行三维周期性体系的能量分解pEDA 如何进行二维周期性体系的能量分解pEDA 如何进行一维周期性体系的能量分解pEDA 文献重现：使用ETS-NOCV自然价键轨道研究化学反应（包括单键、双键、配位键、分子间弱吸附几种情况） ETS-NOCV计算：表面吸附结构的片段轨道相互作用、电子转移 ETS-NOCV计算：聚合物的片段轨道相互作用、电子转移 如何计算气体分子、团簇的熵、焓与Gibbs自由能 如何计算溶液中氧化还原Gibbs自由能变化
参考文献： M. M. Islam, C. Zou, A. C. T. van Duin, and S. Raman, Interactions of hydrogen with the iron and iron carbide interfaces: a ReaxFF molecular dynamics study, Phys. Chem. Chem. Phys. 18 761-771 (2016) 氢脆化会显著地减弱金属系统的机械强度，例如在碳钢等材料的氢脆化经常会导致灾难性的结果。对于需要暴露在氢气中的材料，特别是用于精炼厂、输油管和燃气管线中的铁来说，这是一个特别严重的问题。 为了探索这些缺陷的机理，作者采用了反应分子力场的方法用于描述氢的扩散，以及氢原子与其他氢原子，以及与纯铁、有缺陷的铁、铁-碳化铁界面的化学反应。使用了ADF中ReaxFF模块的巨正则蒙特卡罗方法研究铁相中纳米孔洞的生长。在铁-碳化铁界面，氢的浓度增大，导致铁-碳化铁界面强度降低，从而产生“氢致分离”的现象。ReaxFF模拟重现了氢原子在表面和微空隙间积累的实验现象。 这些结果表明，分子反应力场方法对于体心立方铁的氢脆化以及在更复杂的金属/金属碳化物表面的氢反应的模拟是非常可靠的。 关键词： 巨正则蒙特卡罗方法（GCMC）,材料科学（materials science），油和汽（Oil & gas），反应分子力场（ReaxFF）
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
