AMS2023版发布

Posted · Add Comment

AMS(Amsterdam Modeling Suite)发布了2023正式版,在ReaxFF分子动力学、材料力学性质模拟、化学反应分析与探索,以及DFT高精度计算尤其是GW方法、RPA近似方面有所改进。更详细的新功能介绍与教程,我们将会在AMS知识库中逐渐新增。 计算引擎 机器学习力场 M3GNet-UP-2022 几乎适用于所有材料升级的ASE 接口用于AMS、PLAMSQuantum ESPRESSO 7.1  (适用于 Linux/Mac)TASKCC 泛函:提供更好的原子化能量分子体系DFT计算:r2SCAN-3c(STO)RPA 近似:sigma-functional限制性开壳层分子计算(要求整数占据,自旋极化>0),及其TDDFT计算溶剂化方法 3D-RISM 计算焓、溶剂化自由能TD-DFT+TB 激发态结构优化分析: 新的 NOCV 选项, 基于 SFO 的准粒子轨道, 新的PolTDDFT 分析选项,开壳层  IQA(Interacting Quantum Atoms) 光谱:GW-BSE: Bethe Salpeter equation:G0W0-BSE, evGW-BSE, qsGW-BSE,含自旋轨道耦合ECD谱(含自旋轨道耦合)开壳层杂化泛函计算激发能的HDA近似,能够节省大体系计算量磷光发射等Franck-Condon谱计算:自动考虑振动激发量子数周期性体系DFT计算:自洽迭代收敛性改进增加了 GTO 基组选项MP2、RPA 近似、GW 方法计算分子 有机电子学 qsGW+BSE 精确计算激发能(可考虑自旋轨道耦合)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)振动极化率 化学反应 ACE-Reaction: 反应网络的快速预测分子动力学纳米反应器:通过球形约束反应器的周期性的膨胀收缩,加速气相、液相、超临界相化学反应事件发生。势能面探索与表征工具:局部最小值、一阶鞍点、高阶鞍点创建动力学数据作为 CatalyticFOAM 输入,用于反应器尺度的模拟改进 ChemTraYzer2:布居统计统计指定化学键、分子数量变化曲线PyZacros:集成到 AMS 中,用于模拟催化表面分子现象的动力学Monte Carlo软件 分子动力学 摩擦系数计算杨氏模量、剪切模量、体模量、泊松比、屈服点的计算 流体与药物设计 新的构象搜索/结构筛选/热力学玻尔兹曼平均光谱的计算COSMO-UNIFAC 方法发布:UNIFAC 参数中可选QSPR预测液体粘度、蒸汽压,以及三相点温度、合成难易程度、溶度参数、等张比容、介电常数等 粘度预测值与实验值符合的较好 AMS最新应用案例 ADF 应用案例:分子与团簇 DFT […]

AMS2019.301新功能

Posted · Add Comment

第一性原理 1,MP2、SOS-MP2 优点: 对氢键的计算,结合能略高于实验值,而一般DFT则总是倾向于低估,总体而言MP2在这方面优于一般DFT; 计算饱和有机物二聚体尤其精确。计算时,要求TZ2P及其以上的基组。 效率:随着体系的增大,比GGA计算量增大的速度更快,但对一百原子左右的体系,一般的单节点计算耗时也并不太高 支持:EDA、NOCV分析,只支持单点计算 不支持:激发态、极化率、IR、NMR等相关计算。 2,高精度Double Hybrid泛函 优点: 从文献以及厂商测试结果来看,在异构体能量差、能垒、过渡态能量方面有非常显著的改进 在分子间色散作用、非共价作用方面,比色散修正杂化泛函仅有细微改进。 对过渡金属体系,结合ZORA方法,结果相当精确。 效率:对于三四十个原子的体系,计算量比杂化泛函的二倍略小。 用法:大体系的计算,双杂化泛函中,推荐DOD类泛函。一般的计算,根据我们的测试,B2piPLYP、B2KPLYP及其-D3(BJ)色散修正,以及revDSD-BLYP、revDSD-PBEP86,都非常优秀。后两个泛函的DOD变体比DSD变体更精确,更适合大体系计算。总的来说,双杂化泛函对很多体系都能够提供相当高精度的计算,对很多体系,这些不同的双杂化泛函结果差异实际上并不大。 支持:EDA、NOCV分析,只支持单点计算 不支持:激发态、极化率、IR、NMR等相关计算。不要用于HOMO-LUMO gap很小的体系,或者具有多参考态特征的体系。 3,最新色散修正泛函-D4(EEQ) 与D3色散修正相比,D4(EEQ)改善了热化学性质,特别是对含有金属的体系。推荐全面替代D3。 4,AH-FC、VG-FC Adiabatic Hessian Franck-Condon、Vertical Gradient Franck-Condon 5,MESA 新的高效的改进SCF收敛的算法: 6,CI-NEB:应用于各模块 7,添加外部应力 用法参考:BAND、MOPAC、DFTB、ReaxAMS添加外部应力 分子动力学 1,微观反应动力学 Microkinetics 例子:https://www.scm.com/doc/Tutorials/Microkinetics/MKMCXX_CO_Oxidation.html 2,新的分子动力学反应加速算法REMD 用法参考:新的分子动力学反应加速算法REMD。适用于BAND-MD、DFTB-MD、MOPAC-MD、ReaxAMS-MD。 3,ReaxFF中计算热导率的NEMD方法 参考:https://www.scm.com/doc/ReaxFF/Properties.html#nemd-methods-for-thermal-conductivity VASP GUI

ReaxFF新功能:模拟、分析表面反应

Posted · Add Comment

从AMS 2018起,ReaxFF有了一个重要的新功能:检测表面吸附的化学反应,甚至可以区分不同的吸附类型。 例如水分子吸附在铝表面的模拟,模拟完毕后,在Movie > Properties > Molecule Fractions,勾选对应的吸附结构,即可以显示如下: 可以看到三个物种的数量变化:Al、H2O分子、吸附状态的水分子H2O(ads)。 吸附状态的分子,通过(ads)缀加的位置,可以得知是哪个原子与表面形成吸附键。例如H2O(ads)表示水分子的O原子与表面形成吸附键。 下图是另外两个例子: 该功能的使用: 只需在常规分子动力学模拟参数的基础上增加如下设置: 1,将surface的所有原子,设置为一个region,创建region的操作,参考:如何创建分区 2,ADFinput > Properties > Adsorption analysis > Support 选择该Region

ADF中ReaxFF的新功能:局域温度分布、原子电荷分布的可视化

Posted · Add Comment

ADF最新开发版r63428(最新开发版下载地址:https://www.scm.com/support/downloads/development-snapshots/),能够计算原子的温度以及在空间上的均值,并自动保存在轨迹文件中。该功能通过在*.run文件中control区域添加如下两行内容开启: 1 localt Request local temperature averaging between atoms 3.0 localr Set the awarness radius to 3.0 Å (Default 5.0) 其中1 localt表示开启该功能;3.0 localr表示设置局域范围半径设置为3.0埃,默认值为5.0埃。 通过ADFMovie窗口中,为每个原子着色,来表征原子的温度分布,不同颜色表示不同温度: 除了原子温度以外,如上图所示,还增加了加速度、压力、速度、原子电荷分布等数据的图形化显示。 例如下面的视频演示了温度梯度、热的波动情况: 该模型是用ReaxFF的分子枪功能,入射一个石墨烯球形分子到石墨烯片层上,导致的温度传递。分子枪功能参考:水分子在石墨烯表面形成水簇的模拟(分子入射、沉积)或者:https://www.scm.com/doc/Tutorials/ReaxFF/Bouncing_a_buckyball.html

ReaxFF

Posted · Add Comment

概述 通过反应力场的分子动力学、蒙特卡洛方法,模拟燃烧、裂解、催化、超临界、电池、电气工程、建材、摩擦、生物药物、钙钛矿、半导体、含能材料、化学气相沉积等相关化学反应。包含多种化学反应加速算法;eReaxFF功能用于电池、太阳能电池等离子电子过程。笔记本即可运行一般几千原子的模拟,小规模集群可以支持上百万原子级别的模拟。 图形界面完善,初学者也能正确使用。ReaxFF的开发者Adri van Duin在研究过程中,也大多使用AMS中的ReaxFF,详见Adir van Duin文章。 计算引擎 力场列表模型:小分子混合物固体-小分子混合物建模聚合物建模表面吸附外场与特殊模型:分子枪:模拟原子或分子在材料表面的沉积、轰击反应过程中移除特定产物添加匀强电场、弹性墙壁加速反应的算法:Collective Variable driven HyperDynamics bond-boostfbMCReplica Exchange分子动力学纳米反应器:以原点为中心、被弹性壁包围的球形空间区域,其大小可变,将包括弛豫、反应两个阶段。弛豫阶段体积较大,如果温度较高,则反应物逐渐在整个体积中逐渐趋于均匀分布。反应阶段体积收缩,如此产生高能碰撞,促使反应发生。反应阶段结束后,再次进入弛豫阶段,然后循环这个过程。特殊算法:eReaxFF功能(电子作为粒子参与反应):太阳能电池等大尺度分子动力学过程的研究巨正则系综蒙特卡洛模拟 分析工具 监控反应物、产物组分变化、表面吸附产物分布、聚合反应的交联率温度、能量(动能、势能)、压强的变化材料性质:热导率(NEMD方法)扩散系数、自相关函数、粘度径向分布函数玻璃化温度热膨胀系数杨氏模量、屈服点、泊松比 对其他模块的依赖关系 AdvancedWF模块:ChemTraYzer2.0:对各类体系的轨迹进行基元反应,并能输出反应级别、实验单位的反应速率常数、布居统计等。ACE-Reaction:反应通道的快速预测ADF或BAND模块:ADF与BAND是AMS内置的DFT计算模块,分别用于分子体系、晶体的DFT计算,生成DFT训练集,用于力场的训练、优化。 案例与教程 进入AMS知识库,阅读ReaxFF最新应用案例中文教程

MOPAC

Posted · Add Comment

ADF为MOPAC2012提供可视化界面,支持Windows、Mac OS X以及Linux。MOPAC2012旨在快速而可靠的半经验量子化学模拟。目前MOPAC模块对学术用户免费。 亮点:对镧系化合物的模拟结构优化频率模型:分子、聚合物、表面、固体过渡态溶剂化(COSMO)最新参数:PM7, PM7-TS旧参数:(AM1, MNDO, PM6, …)固体数据库MOZYME:大体系实现线性标度的自洽迭代并行化MOPAC与ADF中其他模块无缝对接为ADF和BAND进行预优化 更多信息参考: MOPAC官网

GUI

Posted · Add Comment

 GUI:方便智能 GUI用于建模、任务设置、提交、监视、结果分析,并能够在各个模块之间切换。通过点击鼠标即可完成结果的可视化分析。在大多数机器(Windows, Mac or Linux)上GUI都能运行。软件本身能够轻松地实现跨平台的运行。部分特色功能: 聚合物建模 取代基效应研究(批量建模) 不同谱图的重叠比对 创建固体表面,并均匀加入其它气体、液体分子 创建均匀混合物 创建气-液界面 创建孔洞结构 创建1000原子左右的球形团簇 GUI能够轻松地创建复杂分子、晶体结构模型,能够方便地创建超胞、薄膜、复杂溶剂、混合气体等。 可视化 作业能够从本地Windows  PC机,提交到远程Linux服务器或集群。输出结果能够跨平台识别:能级图、Kohn-Sham轨道、密度、等高线、态密度、能带结构以及各种大量图谱。实用性非常强,例如对于振动谱,点击IR峰,即可动画显示该峰对应的振动模式。 振动、结构优化、IRC以及分子动力学的模拟结果,可以通过GUI进行动画显示。还包括各种流体热力学性质图谱: 更多信息参考 费米科技WIKI知识库 教程 手册 其他教学视频

DFTB

Posted · Add Comment

概述 .通过参数化实现快速近似DFT计算,得到与DFT相似的精确度。通过最新的色散修正描述长程相互作用。其中DFTB3能够精确地处理带电体系。 使用DFTB,在台式机也能完成大体系长时间尺度的模拟。能够计算分子和周期性体系。可以在DFT计算之前,对分子、周期体系几何结构进行预优化。能得到与DFT几乎完全相同的结构(通常误差能够小于0.03埃) 功能 快速、可视化通过GUI与ADF、BAND模块无缝对接,用于结构的预优化二阶(SCC-DFTB )、三阶(DFTB3)自洽电荷色散修正D3-BJ、D2、UFF、ULG振动频率、声子谱、pDOS、能带与态密度、Franck-Condon谱、 Bader分析TDDFTB,用于大体系的紫外可见吸收光谱:1)支持singlet-singlet与singlet-triplet激发;2)通过设置最小振子强度,选择需要计算的激发态分子动力学DFTB.org参数之外,增加QUASINANO参数(87种元素)GFN1-xTB方法:可以通过ADFView查看分子轨道改善了SCC收敛性 应用: 进入AMS知识库,阅读最新应用案例中文教程

COSMO-RS

Posted · Add Comment

COSMO-RS计算的logP值与实验很好地吻合。 概述 COnductor-like Screening MOdel for Realistic Solvents,是一种基于DFT数据,预测气体纯液体、液体混合物、溶液、离子液体性质的方法,也用于共晶的研究。数据库中包括2500种化合物(溶剂、小分子)以及离子液体离子的DFT数据库,用户也可以通过ADF模块轻松扩充DFT数据库。 目前包括UNIFAC、COSMO-RS、COSMO-SAC、COSMO-UNIFAC四种理论方法。 功能 sigma-profiles活度系数、溶解度、分配系数、辛醇水分配系数 (log P, log Kow)溶剂混合物优化(溶解度、液-液萃取)pKa、pKb、Sigma Profile溶剂化自由能、亨利常数饱和蒸汽压、沸点、(二元/三元)气液平衡相图 (VLE/LLE)过剩能, 共沸、溶混性gap成分线、混合物闪点通过 SMILES关键字或xyz坐标文件批量预测流体热力学性质虽然由ADF生成的coskf文件精度更高,但也可由MOPAC快速生成库文件大量预测性质快速QSPR预测多种性质:密度、熔点、沸点、闪点、介电常数、液态摩尔体积、分子范德华体积与表面积等。新的离子液体参数聚合物热力学性质新的蒸汽压预测方法COSMO-RS-PDHS参数(案例与测试效果点击链接):增加了计算带电体系所需的长程静电项(如下图所示) 应用 进入AMS知识库,阅读最新应用案例中文教程

 
  • 标签

  •