材料导电性（载流子性质） 导电性是导体、半导体等电子材料中最重要的基础性质，该工具可以仅从材料结构出发，不依赖经验参数，直接计算得到材料的载流子有效质量、迁移率，材料的电导率（电阻率）、霍尔系数、电子热导率、热电Seebeck系数、热电功率因子等重要的信息。 点击了解详情 电子器件性质 QuantumATK中成熟的双电极器件模型和非平衡态格林函数方法是研究器件在偏压下的电子输运性质的有力工具。在双电极器件模型的基础上，QuantumATK还可以使用高级的静电势模型，在器件区域增加具有指定介电常数的绝缘区域和具有特定电压的金属区域，用于模拟FET器件。 点击了解详情 材料表面性质 材料的表面态、表面化学等在拓扑绝缘体、催化等热门领域里都占据着决定性的位置。QuantumATK 基于 DFT 和格林函数方法方法开发了真正可以模拟半无限表面体系的模型，即将一个表面 Slab 模型耦合于半无限的块体结构上。这个模型在表面体系研究中比传统模型具有明显的优势。 点击了解详情 材料界面性质 采用双电极界面模型模拟材料界面，比Slab模型更加便捷，可以避免Slab模型的上述问题。此外，双电极模型还可以更好的研究：异质结的电流-电压特性，例如漏电流、金属-半导体界面的肖特基势垒、磁性隧道结的自旋输运、缺陷（杂质和空位）对输运性质的影响、界面上的电荷转移。 点击了解详情 材料动力学 动力学模拟是一种重要的原子级模拟方法，通过求解原子运动的经典力学牛顿方程对相空间进行采样，不仅可以研究体系在相空间的演化过程，还可以通过产生的系列结构（系综）通过统计方法得到体系在非零温度下的各种性质。 动力学过程中的原子间相互作用力则可以通过多种方法求得，可以是密度泛函理论，也可以是经验力场。 点击了解详情 磁性与自旋性质 QuantumATK包含了最新的模拟方法，即用密度泛函理论（DFT）来模拟自旋电子器件。在模拟中可以考虑含旋轨耦合的非共线自旋计算，MetaGGA泛函，非平衡态格林函数（NEGF）器件模拟，等等。QuantumATK在进行非共线自旋、自旋轨道耦合自洽计算方面在不断进步，越来越快速可靠。 点击了解详情 金属半导体接触性质 材料点缺陷性质 光生电流性质 化学反应过渡态    

概述 QuantumATK 材料与器件模拟平台包含的 DFT-PlaneWave 全功能平面波密度泛函理论计算引擎与平台的图形用户界面 NanoLab 完美集成，可能是目前最灵活和友好的平面波程序。DFT-PlaneWave 实现了赝势和平面波基组相结合的第一性原理密度泛函理论电子结构计算方法。DFT-PlaneWave 使用内置的模守恒赝势，涵盖了元素周期表中绝大部分的元素。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、HSE06杂化泛函等则可以准确、快速地计算半导体、绝缘体材料的带隙。 更多功能介绍详见 QuantumATK功能列表。 基于平面波基组的 DFT 计算引擎 完全自主开发的代码，完美集成于图形界面环境 针对所有元素都有默认的网格截断能设置 支持杂化泛函（使用新颖的 Adaptively Compressed Exchange（ACE）算符方法，比传统方计算性能更佳） 参考：ArXiv 或 ACS.JCTC 可选模守恒 Troullier-Martins 赝势 FHI/SG15/PseudoDojo势，用于周期表几乎全部元素，很多元素支持半芯势 PseudoDojo 和 SG15 势是全相对论的 可选Projector Augmented Wave（PAW）势 使用更小的平面波截断能计算 GPAW/JTH两套PAW势数据，支持稀土元素计算 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 用于半导体和绝缘体精确带隙计算的方法 MetaGGA DFT+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 […]

QuantumATK支持多种计算工具，包括四种QuantumWise自主开发的DFT-LCAO、DFT-PlaneWave、SemiEmpirical、ForceField。此外还支持VASP、Quantum Espresso、LAMMPS等多种第三方计算工具。 更多功能详情参见：【QuantumATK功能列表】。 以下计算引擎由 Synopsys QuantumATK 自主开发，直接整合在 NanoLab 图形界面中，功能丰富，操作方便。 密度泛函理论（DFT）计算引擎：DFT-LCAO 基于原子轨道线性组合（LCAO） 平面波 DFT 计算引擎：DFT-PlaneWave 基于平面波基组 半经验量子力学计算引擎：SemiEmpirical 支持DFTB（Slater-Koster）和 Extended Huckel Theory 两种方法 经验势计算引擎：ForceField（原ATK-Classical） NanoLab 图形界面还支持以下第三方计算工具： 广受欢迎的密度泛函固体计算程序：VASP（官网） 详细情况 多功能密度泛函计算程序：Quantum Espresso（官网） 参考：NanoLab 用作Quantum ESPRESSO的图形界面 注：以上两种计算代码本身不随程序包提供，用户需要自行从官方网站获取License并正确安装。 NanoLab 支持导入并分析计算结果的第三方工具： 材料学分子动力学计算工具：LAMMPS 参考：导入并分析LAMMPS的计算结果轨迹 注：以上计算代码本身不随程序包提供，用户需要自行从官方网站获取License并正确安装。