ABINIT

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最新版本: 
8.0
评分: 
3

简介  
ABINIT的主程序使用赝势和平面波,用密度泛函理论计算总能量,电荷密度,分子和周期性固体的电子结构,进行几何优化和分子动力学模拟,用TDDFT(对分子)或GW近似(多体微扰理论)计算激发态。此外还提供了大量的工具程序。程序的基组库包括了元素周期表1-109号所有元素。ABINIT适于固体物理,材料科学,化学和材料工程的研究,包括固体,分子,材料的表面,以及界面,如导体、半导体、绝缘体和金属。

功能  
可以计算很多物理属性:
A. 计算倒格子中核与电子的总能量。
  A.1. 计算使用平面波和赝势。
  A.2. 总能量的计算使用密度泛函理论(DFT)。可以使用大多数重要的局域密度近似 (LDA),包括Perdew-Zunger近似。可以使用两种不同的局域自旋密度(LSD),包括Perdew Wang 92和M. Teter的LSD。还可以使用Perdew-Burke-Ernzerhof,revPBE,RPBE和HCTH等GGA (自旋极化和非极化)。
  A.3. 自恰场计算生成DFT基态,以及相关的能量和密度。此后的非自恰计算可以对能带结构的大量k-点产生本征能量。态密度的计算 既可以用四面体方法,也可以用模糊技术。
  A.4. 程序可以使用多种不同的赝势。对整个周期表适用的有两种:Troullier-Martins型和Goedecker型(这种类型包括自旋-轨道耦合)。如果需要的话,有四个代码可以产生新的赝势。
  A.5. 程序本身可以处理金属和绝缘体系。
  A.6. 晶胞可以是正交或者非正交。计算可以输入任何对称性及相应的k-点集。
  A.7. 电子体系可以用自旋极化和自旋非极化计算。一个特殊的选项可以有效地处理反铁磁性。可以对总能量计算非共线的磁性(不能用于力,张量,相应函数...)。可以禁止晶胞的总磁矩。
  A.8. 总能量,力,张量和电子结构的计算可以考虑自旋-轨道耦合。
  A.9. 能量可分解为不同的成分(局域势,XC,Hartree...)。
  A.10.计算内部电子本征值。
  A.11.230个空间群和1191个Shubnikov磁群的对称性分析。
B. 计算总能量和本征能量
  B.1. 用解析公式计算Hellman-Feynman力。
  B.2. 计算应力。
  B.3. 极化的计算。
  B.4. 响应的计算。
  B.5. 计算近似的和准确的磁化系数矩阵和介电矩阵。
  B.6. 解析计算电子本征能量的导数。
  B.7. 计算光学传导性。
  B.8. Born有效电荷的能带分解,以及局域化张量的计算。
C. 激发态
  C.1. 用GW近似计算电离能和亲和能。
  C.2. 用TDDFT计算原子和分子的(单重、三重)激发态和振荡强度。
D. 移动原子,改变晶胞参数
  D.1. 用不同的方法寻找平衡构型。可以同时优化晶胞参数。优化过程中如果需要的话,可以固定指定的晶胞参数,角度,或原子位置。
  D.2. 有两种算法进行分子动力学计算。
  D.3. 自动分析键长键角。原子坐标的格式支持用可视化软件XMOL显示。
E. 分析和图形工具
  E.1. 后期处理程序cut3d用于分析密度和势文件。它还可以改变文件格式,提取2D明面或者1D线。此外还可以分析波函文件。
  E.2. 另一个后期处理程序aim,用于进行Bader的“原子中的分子”(AIM)密度分析。
  E.3. 对可视化程序产生格式化数据:键结构(用XMGR显示),不同参数的总能量(用XMGR显示),电荷密度(3D轮廓线,先用cut3d,再用商业程序matlab;cut3d也可以产生2D密度图)。
  E.4. 后期处理程序band2eps自动画出eps格式的声子散射曲线。

Abinit 5的新功能:
1. LDA+U
2. PAW

Abinit 6的新功能:
1. PAW的情况下计算波矢的导数
2. 改善了拉曼散射强度的计算
3. 极化的Berry相
4. 计算本征值对原子位移的二阶导,可以处理带隙对温度的依赖性
5. LDA+U加旋轨耦合
6. PAW的情况下,用自洽二分量DFT计算正电子寿命和湮灭率
7. GW对芯电子使用不同的交换处理
8. 对于PAW的GW计算,执行外推算法
9. 执行Blanes和Moanes建议的分子动力学步进程序