VNL-ATK 2017新版发布

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QuantumWise已于7月1日正式发布了VNL-ATK 2017版,新版引入了多种新的计算方法和大量的性能优化。   更新概要 大幅改进电声耦合计算性能 新的“special thermal displacement”近似方法,高效描述声子辅助隧穿 新增两种计算精确带隙的方法 改进默认参数设置 创新性的Wigner-Seitz方法加速大超胞的动态矩阵计算 输出文件改为HDF5格式 新增多种酷炫的2D、3D作图选项 变晶胞NEB过渡态搜索(模拟相变) 连接Materials Projects和COD数据库(或自建数据库) 完整的投影能带和DOS License信息 已经获得2017之后版本授权的用户,直接下载安装即可使用; 最后版本为2016与之前的版本的用户,欢迎联系我们(sales@fermitech.com.cn)付费升级事宜; 欢迎各位新老用户联系我们(sales@fermitech.com.cn)获取最新版的试用许可。 本次更新详情 电声耦合计算 显著降低内存消耗(稀疏矩阵存储) 典型测试显示内存需求从800GB降为1.3GB 计算迁移率的新方法:常数弛豫时间方法(与BoltzTraP代码类似) 弛豫时间可以由实验确定,也可以从动态矩阵计算并在能量/k点取平均 对于电极材料重复形成的器件(长的纳米线、纳米管、二维片层)体系,非弹性电流计算速度提高100000倍,因为仅计算电极的动态矩阵和哈密顿量导数 将所有声子模式在能量范围内分组求和(近似),提速10-100倍 突破性进展 ATK2017引入了一种全新的特殊热位移(special thermal displacement;STD)近似,来考虑声子散射对IV曲线的影响。 STD-Landauer方法详见(PRB文章已发表),这种方法将全电子-声子耦合计算减少为中间区域的动态矩阵(LOE/XLOE计算所必须的)和每个偏压(温度)下的一个器件计算。基本思想是根据全部声子的正则系综平均生成单个的原子位移组合,即可包含所有的温度效应。 文章演示了这种方法是如何高效的研究声子对硅p-n结电流、硅块体和纳米线的迁移率的影响随温度变化的效应(图)。 总体性能改进 费米面以上能带数现自动设置 提速约2倍;过去版本可以手动设置,但多数用户都未注意到这个选项 新的自能存储选项 NoStorage(大大减少大体系的内存占用,但是每次重新计算) SaveInMemory(快速,但耗内存) StoreOnDisk(快速,不消耗内存,但消耗硬盘空间) 中间区域不同,但是电极相同时,重复使用自能计算结果 SparseGreenFunction改进 使用可以减少大洁面体系的内存消耗 尤其对于有限偏压时,每个能量(k)点使用多进程可以大大减少每个MPI进程的内存 No performance overhead anymore for the distributed Pulay mixer […]

分子动力学网络课程
“How Atoms Move: Introduction to Molecular Dynamics Simulations with VNL and ATK-Classical”

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QuantumWise 将于近期举办“使用 VNL 和 ATK-Classical 进行分子动力学模拟”的网络课程。 网络课程时间:2017 年 1 月 24 日 4-6 PM 或 1 月 26 日 3-5 AM(均为北京时间) 课程安排如下: 入门讲座(半小时):介绍分子动力学的基本原理、方法和应用 操作演示(一小时) 答疑(半小时) 本次网络课程以英文进行。 点此注册 成功注册后,您会收到一封确认邮件,提示您如何加入本次网络课程。 有疑问请联系我们:sales@fermitech.com.cn 或 info@quantumwise.com。 参加者准备: 没有任何计算模拟经验的人也可以从中获益,但建议参加者应该有基本的原子级别建模和模拟的经验。 参加者可以提前在自己的电脑上安装 VNL-ATK,以便在操作演示中进行练习。所有用户都可以申请 30 天免费试用 license(点此申请),学术机构的研究者可以申请 ATK-Classical 的永久免费 license(点此申请)。 深入了解VNL-ATK中的经验力场计算引擎ATK-Classical,请参考: 简介:http://www.fermitech.com.cn/vnl-atk/atk-classical/ 文章: http://arxiv.org/abs/1701.02495 与ATK-Classical相关的中文实例教程有: 分子动力学基础 模拟气相沉积薄膜生长过程 模拟离子轰击单层石墨烯 缺陷碳纳米管的杨氏模量 界面热导的模拟 VNL-ATK是先进的材料与器件模拟平台,除经验力场之外,还支持DFT、DFTB、半经验量子力学计算,可以模拟材料和电子器件的各种性质(了解 VNL-ATK 的更多功能)。

QuantumATK:更强大、更灵活的材料动力学模拟

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概述 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。 使用QuantumATK进行材料动力学模拟 可以用多种能量-力计算方法 密度泛函理论(DFT-LCAO 和 DFT-PlaneWave):支持几千原子级别超大体系的计算 半经验量子力学模型(SemiEmpirical):支持密度泛函紧束缚近似(DFTB) 经验力场(Forcefield):支持几百种经验势参数(含ReaxFF) 支持多种系综和理论方法 NVE velocity verlet NPT with stress mask NPT/NVT(Berendsen) NPT Melchionna NPT with stress mask Langevin 支持多种动力学方法 平衡态分子动力学 非平衡态分子动力学(RNEMD)计算热导 time-stamped force-bias Monte Carlo长时域的动力学方法 Metadyamics(PLUMED):更快的对能量(自由能)面进行采样,获得大范围的结构-能量信息 自适应动力学蒙特卡罗方法(adaptive kinetic Monte Carlo):研究结构变化与机理 可控制局域温度、设定升温速率 计算过程中分析 QuantumATK:高效的动力学引擎 基于QuantumATK高效的DFT、SE和ForceField计算引擎和MD代码的优化,分子动力学计算速度有明显优势。其中DFT、SE、ForceField均支持MPI大规模并行,并获得极大的速度提升。 基于DFT的MD计算速度测试结果 7056原子的分子动力学(水分子):在64MPI并行时,第一步MD耗时4分钟。 3220原子的分子动力学(硅固体):144MPI进程并行,1步耗时约10分钟。 基于ForceField的MD并行加速测试(1百万SiO2原子) DFT+ForceField混合方法动力学 QuantumATK提供更灵活的分子动力学模拟框架,可以在一个动力学模拟过程中混合使用DFT和ForceField。 图:LiFePO4中Li在外电场下的扩散动力学模拟。考虑电场的同时,DFT的引入可以反映原子电荷在动力学过程中的涨落。 time-stamped force-bias Monte Carlo方法 使用time-stamped force-bias […]