Quickstep

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最新版本: 
不详
评分: 
3

简介  
Quickstep是使用高斯基和平面波混合基组的DFT程序,用于研究复杂大体系(如液体,晶体,蛋白质,界面,等)。它既可以模拟静态特性(如用TDDFT计算光谱,总能量的导数特性),也可以模拟动态特性(如基于分子动力学的弥散)。Quickstep是CP2k的一部分。

功能  
1. GPW
Quickstep基于高斯基和平面波混合方法(GPW)及其缀加函数的扩充(GAPW)。这种方法的核心是双基组,即原子中心的Gaussian基组和平面波。前者用于描述波函和Kohn-Sham矩阵等,后者用于描述电子密度。这种方法的优点是:
对波函的描述简洁。和平面波相比,每个原子只需较少的基函数,可以降低内存,提高算法的速度;
随着体系的增大,Kohn-Sham矩阵和密度矩阵的矩阵表示变得越来越稀疏,因此可以利用线性标度方法进行密度矩阵优化;
利用屏蔽技术和快速傅里叶变换计算Hartree能量,可以很容易地实现Kohn-Sham能量和矩阵的线性标度计算。
2. 轨道变换方法
轨道变换方法(OT)是一种直接最小化方案,可以有效地用于波函优化。特别是对于大基组大体系,它比对角化/DIIS快得多,并且保证收敛。即使是它的标度随体系大小呈三次方关系,也可以很容易地研究大约1000个原子(两三万个基函数)的体系。
3. MD
执行基于Born-Oppenheimer近似的从头分子动力学模拟。可以用密度矩阵外推方案提高MD的效率。