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| adf:characterofadf [2021/11/11 10:14] – [ReaxFF模块：分子动力学模拟] liu.jun | adf:characterofadf [2022/03/06 14:24] (当前版本) – 移除 liu.jun |
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| ======特色功能====== | |
| AMS作为一款完善的计算化学平台，包括计算分子的DFT模块ADF、计算周期性体系的DFT模块BAND、半经验方法模块DFTB与MOPAC、反应力场ReaxFF、流体热力学COSMO-RS等。除一般计算化学软件所具有的功能外，AMS具有一些独有的重要功能。 | |
| =====AMS引擎===== | |
| ====1，微观反应动力学==== | |
| * [[https://www.scm.com/doc/Tutorials/Microkinetics/Microkinetics-GUI_tutorials.html|Microkinetics方法介绍]] | |
| * [[https://www.scm.com/doc/Tutorials/Microkinetics/MKMCXX_CO_Oxidation.html|案例教程]] | |
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| ====2，多尺度计算===== | |
| * 轻松地通过分区，实现DFT、MM、ReaxFF、DFTB等任意混合，分区数量没有限制，该功能支持周期性体系，参考：[[adf:hybrid2020]] | |
| * 涉及MM力场包括：UFF、GAFF、Amber、Tripos | |
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| ====3，GCMC模拟==== | |
| * ADF-GCMC、BAND-GCMC、ReaxFF-GCMC、DFTB-GCMC、MOPAC-GCMC…… | |
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| ====4，分子动力学模拟，以下算法均适用于ADF-MD、BAND-MD、DFTB-MD、MOPAC-MD、ReaxFF-MD==== | |
| * REMD加速反应算法，用法参考：[[adf:REMDofAMS]] | |
| * Bond Boost加速反应算法，用法参考：[[adf:bondboost]] | |
| * CVHD加速反应算法 | |
| * Molecule Gun：向体系内入射分子 | |
| * Molecule Sink：定时移除指定组分 | |
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| =====ADF模块：分子体系===== | |
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| - 大体系计算，例如大体系吸收光谱； | |
| - 过渡金属、重元素体系； | |
| - <color blue>[[https://www.scm.com/doc/ADF/Input/Relativistic_effects.html#x2c|最先进的相对论方法X2C，计算自旋－轨道耦合]]</color>； | |
| - 丰富的光谱性质、非线性光学、热力学、核磁共振； | |
| - 成键分析、电荷与电子密度分析； | |
| - 高精度基组； | |
| - 最新泛函，例如SCAN、-D4(EEQ)色散修正泛函、丰富的LibXC泛函、高精度双杂化泛函； | |
| - 分子间相互作用精确计算MP2方法； | |
| - 图形界面简单方便，初学者能轻易使用； | |
| - 特色功能： | |
| * <color blue>成键分析与化学反应</color>：[[adf:fragmentanalysis2020|能量分解EDA]]、[[adf:cda2020|电荷分解CDA]]、[[adf:nocv_adf2020|化学价自然轨道ETS-NOCV]]、分子轨道MO投影到碎片轨道SFO、[[adf:bondoder2020|键级]]、[[adf:densitylaplace|通过Laplacian电子密度与键临界点区分化学键类型]]、DORI、[[adf:chargeinaminoacid2020|NBO、AIM]]、[[adf:tssexample2020|过渡态搜索]] | |
| * <color blue>光学</color>：[[adf:uv_soc2020|荧光、磷光辐射跃迁寿命]]、[[adf:emissionofpho2020|磷光发射谱]]、[[emissionofflu2020|荧光发射谱]]、[[adf:socmatrix2020|通过SOCME估算系间窜跃]]、紫外可见吸收谱([[adf:uv|非相对论方法]]、[[adf:uv_rel2020|相对论动能修正]]、[[adf:uv_soc2020|考虑自旋轨道耦合]])、[[adf:ir2020|红外光谱]]、[[adf:raman2020|拉曼光谱]]、[[adf:sers2020|表面增强拉曼光谱]]、[[adf:nics2020]]、X射线吸收谱（[[adf:nexafs_xanes2020|XANES、EXAFS]]、[[adf:xps2020|XPS]]）、VCD、MCD、ESR、EPR、[[adf:splitoftriplet2020|零场劈裂ZFS]]、Frank-Condon谱、极化率、[[adf:densityatneuc2020|穆斯保尔谱]]、[[adf:socmatrix2020|旋轨耦合(SOCME)]]、[[adf:poltddft2020]] | |
| *<color blue>非线性光学</color> [[adf:hyperpolarization|：超极化率、衰减一阶超极化率β、衰减二阶超极化率γ、零频β、光学矫正β、EOEP β、SHG β、零频γ、EFIOR γ、OKE γ、IDRI γ、EFISHG γ、THG γ、TPA γ]] | |
| * <color blue>其他特殊理论方法</color>：[[adf:propylacetoneinwater2020|FDE方法]]、[[https://www.scm.com/doc/ADF/Input/Excitation_energies.html#cvndft|收缩变分DFT（CV(n)-DFT）]]用于单重态-三重态激发的计算（该功能不像普通的TDDFT那样被电荷转移激发所困扰）、[[https://www.scm.com/doc/ADF/Input/LFDFT.html#lfdft|配体场DFT（LFDFT）]]（对 d → d和f → d电子转移的情况，令计算结果更可靠）、[[https://www.scm.com/doc/ADF/Input/Localized_Molecular_Orbitals.html#plmo|微扰局域分子轨道]] | |
| * <color blue>电荷、电子密度分析</color>：[[adf:chargeinaminoacid2020|AIM（Bader）、Natural Population Analysis(NPA)]]、Mulliken电荷（任何计算完毕即可在Output或View中查看）、Hirshfeld电荷（任何计算完毕即可在Output或View中查看）、Voronoi形变电荷（任何计算完毕即可在Output或View中查看）、[[adf:elf|ELF]]、[[adf:nci2020|NCI]]、SEDD（默认单点计算完毕即可在View中查看）、DORI（默认单点计算完毕即可在View中查看）、RGD（默认单点计算完毕即可在View中查看）、[[adf:cddofgs2020|基态差分电子密度]]、[[adf:cddofexcitedstate2020|电子激发差分电子密度]] | |
| * <color blue>电荷迁移性</color>：[[adf:transrate2020|转移积分方法计算分子间载流子迁移性]]、金属－配体电荷转移（MLCT）、[[adf:ct_at2020|激发态电荷转移描述符]] | |
| * <color blue>溶剂化</color>：[[adf:cosmo2020|COSMO、SCRF]]、[[adf:3d-rism2020|3D-RISM]]、[[adf:propylacetoneinwater2020|FDE]] | |
| * 范德华色散系数 | |
| * <color blue>热力学</color>：[[adf:ir2020|热容、Gibbs自由能、熵、焓等]] | |
| * <color blue>磁学</color>：磁化率、Verdet常数、旋转g张量 | |
| * [[adf:dftmd-adf2020|基于ASE的DFT-MD]] | |
| * [[adf:gcmcofams|基于DFT的巨正则系综蒙特卡洛（GCMC）模拟]] | |
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| =====BAND模块：1～3维周期性体系===== | |
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| - 相对论（自旋轨道耦合SOC）、支持元素周期表所有元素 | |
| - Unrestricted方法能够在用户不指定自旋多重度的情况下，自动收敛到能量最低的自旋多重度 | |
| - 对二维表面的边界条件，正确处理垂直于表面的极化效应。表面的极化对催化效果有很大的影响，因为电荷的分布能够左右反应路径 | |
| - <color blue>一维、二维体系计算精度、效率高于平面波程序</color> | |
| - 材料表面溶剂化 | |
| - <color blue>含时流密度泛函（TDCDFT）：[[adf:tdcdft|计算薄膜半导体的介电常数]]</color> | |
| - <color blue>外加磁场、均匀静电场、非电中性单包</color> | |
| - -D3(BJ)、-D4(EEQ)色散矫正 | |
| - 物理性质： | |
| * 能带结构与态密度（pDOS、LDOS）、有效质量、费米能级、费米面、形成因子、动态极化率 | |
| * 介电函数、[[adf:mosbauer|精确原子核电子密度]] | |
| * <color blue>磁性：支持所有元素，包括各种重元素例如锕系元素和过渡金属，不需要赝势（使用精确的全电子基组）</color>，计算铁磁、反铁磁、亚铁磁态，磁晶各项异性能（非共线自旋轨道耦合，沿面内和面外磁化轴的能量差） | |
| - 谱学：光的吸收与折射、EELS、<color blue>精确的NMR计算</color>、EFG、Q-tensor、 ESR、g-tensor、A-tensor | |
| - 化学：[[adf:nebandtssofband|过渡态]]、AIM、ELF、Mulliken、[[adf:mosbauer|核电子密度]]、[[adf:bondpath_cps|通过Laplacian电子密度与键临界点区分化学键类型]]、[[adf:coopofband|Crystal Orbital Overlap Populations (COOP)]] | |
| - PEDA-NOCV成键分解： | |
| * [[adf:peda-nocv-surface|表面吸附结构的成键分析]]（化学价自然轨道NOCV、能量分解EDA。下同） | |
| * [[adf:peda-nocv-polymer|聚合物的成键分析]] | |
| * [[adf:3d-peda|孔材料内部吸附小分子的成键分析]] | |
| - [[adf:dftmd-band|DFT分子动力学]]：由于BAND能够自动收敛到能量最低的自旋多重度，因此可以模拟存在自旋翻转过程的反应。例如有氧气参与的反应，氧分子处于三重态，而产物大多是单重态，反应过程中存在自旋翻转。 | |
| - 高效并行化 | |
| - 图形界面易用性强：初学者也可以很快正确使用； | |
| - 支持晶体结构数据库中cif文件导入 | |
| - 基于ASE的DFT-MD | |
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| =====Quantum ESPRESSO：周期性体系===== | |
| 版本更新到6.3版，包含CPMD功能 | |
| =====ReaxFF模块：分子动力学模拟===== | |
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| - <color blue>建模：</color>分子混合物、固体－流体混合物 | |
| - <color blue>任务管理、分析图形化操作</color>：监控反应物、产物组分变化，[[adf:simplemdofreaxams|检测基元反应与速率常数]]，[[http://www.fermitech.com.cn/adf/reaxfflocaltemperature/|局域温度分布与原子电荷分布的可视化]] | |
| - [[https://www.scm.com/doc/ReaxFF/Included_Forcefields.html#forcefields|力场更新更多]] | |
| - 新的模型：[[adf:molgunofareaxms|分子枪功能模拟原子或分子在材料表面的沉积、模拟撞击]]、[[adf:sinkofreaxmd|反应过程中清除指定产物]]、[[adf:externalef|外加电场]] | |
| - <color blue>加速反应的模拟方法：</color>[[https://www.scm.com/doc.2018/ReaxFF/CVHD.html#cvhd|Collective Variable driven HyperDynamics]] 、[[adf:bondboost|bond-boost]]、[[adf:mdmc|分子动力学/fbMC蒙特卡洛混合模拟]]、[[adf:gcmc2020|巨正则系综蒙特卡洛模拟]]、[[adf:remdreaxams|副本交换法REMD]] | |
| - <color blue>新的性质分析工具：</color>[[https://www.scm.com/doc/AMS/Tasks/Molecular_Dynamics.html#index-24|热导率（NEMD）]]、[[https://www.scm.com/doc/ReaxFF/Properties.html#tprofile|沿盒子的某条轴向的温度分布]]、[[https://www.scm.com/doc.2018/ReaxFF/Properties.html#localt|局部原子平均温度]]、[[https://www.scm.com/doc.2018/ReaxFF/Properties.html#atomicstresstensor|单原子的弹力张量]]、[[adf:difussion|扩散系数、自相关函数]]、[[adf:rdf_reaxff2020|径向分布函数]]、[[adf:glasstmp|玻璃化温度]]、[[adf:expansion|热膨胀系数]] | |
| - <color blue>新的反应分析工具：</color>[[http://www.fermitech.com.cn/ams/ams_intro/newfunctionofreaxff2018/|表面吸附反应分析（2019版）]]、[[adf:cross-linkingratio|聚合反应的交联率]] | |
| - <color blue>新的力学性质分析工具：</color>[[adf:externalef|弹性墙壁]]（添加外电场时，必须启用该功能）、应力应变（如：[[adf:stress_reaxff|环氧聚合物的力学性质-杨氏模量、屈服点、泊松比]]）、 | |
| - <color blue>[[adf:ereaxff|eReaxFF功能]]（电子作为粒子参与反应）：</color>用于电池、太阳能电池等大尺度分子动力学过程的研究 | |
| - <color blue>新的力场参数化工具：</color>CMA-ES、MCFF、ParAMS方法 | |
| - 支持1~3维周期边界条件 | |
| =====COSMO-RS模块：流体热力学性质===== | |
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| - AMS软件包自带分子库以及新增分子库的工具 | |
| - COSMO-RS | |
| - 新COSMO-SAC参数（COSMO-SAC 2016-ADF） | |
| - QSPR方法预测COSMO sigma-profiles | |
| - UNIFAC | |
| - QSPR(定量构效关系)快速预测多种性质：[[adf:flashpointofpure|熔化热、密度、介电常数、闪点等]] | |
| - 溶剂混合物优化（溶解度、液-液萃取） | |
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| =====DFTB模块：半经验方法计算分子与周期性体系===== | |
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| * DFTB、SCC-DFTB、DFTB3、GFN1-xTB、NonSCC-GFN1-xTB | |
| * 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D4(EEQ)、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： | |
| - 支持singlet-singlet与singlet-triplet激发； | |
| - 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） | |
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| =====NBO模块：自然键轨道分析工具===== | |
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| - 计算比原始NBO方便； | |
| - 图形界面比原始NBOView方便 | |
