ВЕН2к

ВЕН2к
Оригинальный автор(ы)	П. Блаха, К. Шварц, Г.Х. Мэдсен, Д. Квасницка, Й. Луитц, Р. Ласковски, Ф. Тран и Л.Д. Маркс
Разработчик(и)	Институт химии материалов Венского технического университета
Первоначальный выпуск	1990 год ; 34 года назад
Стабильная версия	ВИЕН2k_23.2 / 15 февраля 2023 г .; 17 месяцев назад
Написано в	Фортран 90
Операционная система	Линукс / Юникс
Доступно в	Английский
Тип	Теория функционала плотности
Лицензия	Собственный (отрасль: 4000 €; академический: 400 € )
Веб-сайт	ключ .теохим .tuwien .и .в

Пакет WIEN2k — это компьютерная программа, написанная на Фортране , которая выполняет квантово-механические расчеты периодических твердых тел . Он использует полнопотенциальный дополненных плоских волн и локальных орбиталей [FP-(L)APW+lo] (линеаризованный) базовый набор для решения уравнений Кона – Шэма теории функционала плотности .

WIEN2k изначально был разработан Питером Блахой и Карлхайнцем Шварцем из Института химии материалов Венского технологического университета . Первый публичный выпуск кода был сделан в 1990 году. ^[4] Затем следующими выпусками были WIEN93, WIEN97 и WIEN2k. ^[5] Последняя версия WIEN2k_23.2 вышла в феврале 2023 года. ^[6] Он лицензирован более чем 3400 группами пользователей и имеет около 16 000 цитирований в Google Academic (Blaha WIEN2k).

WIEN2k использует теорию функционала плотности для расчета электронной структуры твердого тела. В его основе лежит наиболее точная схема расчета структуры связи – метод полной потенциальной энергии (линейный) присоединенной плоской волны ((L)APW) + метод локальной орбиты (lo). WIEN2k использует полностью электронное решение, включая релятивистские термины.

Особенности и расчетные свойства

WIEN2k работает как с центросимметричными, так и с нецентросимметричными решетками и имеет 230 встроенных пространственных групп. Он поддерживает множество функций, включая аппроксимацию локальной плотности (LDA), множество различных аппроксимаций обобщенного градиента (GGA), модели Хаббарда , гибриды на месте, мета-GGA и полные гибриды, а также может включать спин-орбитальную связь и Ван-дер-дер. Условия Ваальса . Его можно использовать для оптимизации структуры, как размеров элементарной ячейки, так и внутреннего положения атомов. Для последнего адаптивная итерация с фиксированной точкой , которая одновременно определяет положение атомов и плотность электронов. используется ^[7] Код поддерживает распараллеливание OpenMP и MPI , которые можно эффективно использовать в сочетании. Он также поддерживает распараллеливание путем распределения частей вычислений на разные компьютеры.

Используя плотности, можно рассчитать ряд различных свойств, многие из которых находятся в пакетах, которые пользователи создавали на протяжении многих лет. WIEN2K можно использовать для расчета:

Плотность штатов
Электронная и спиновая плотность
Обвинения Бадера и критические моменты
Функции Ванье ^[8]
Полные энергии и разности энергий
Поверхности Ферми
Оптические свойства ^[9]
Рентгеновские структурные факторы
Атомные силы, из которых можно извлечь фононные и упругие свойства.
Градиенты электрического поля
Спектры ядерного магнитного резонанса ^[10]
Спектры рентгеновского излучения и рентгеновского поглощения ^[11]
Спектры потерь энергии электронов ^[12]
Фаза Берри и связанные с ней топологические свойства. ^[13]^[14]

См. также

Список программного обеспечения для квантовой химии и физики твердого тела

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б «ВИН2к» . Проверено 27 апреля 2023 г.
^ «WIEN2k-Требования к компьютеру» . Проверено 28 июля 2018 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Заявка и регистрация» . Проверено 29 июля 2018 г.
^ Блаха, П.; Шварц, К.; Сорантен, П.; Трики, С.Б. (1990). «Полнопотенциальные линеаризованные программы дополненных плоских волн для кристаллических систем». Компьютерная физика. Коммуникации . 59 (2): 399–415. Бибкод : 1990CoPhC..59..399B . дои : 10.1016/0010-4655(90)90187-6 .
^ Шварц, Карлхайнц; Блаха, Питер (2003). «Твердотельные расчеты с использованием WIEN2k». Вычислительное материаловедение . 28 (2): 259–273. дои : 10.1016/S0927-0256(03)00112-5 .
^ Блаха, Питер; Шварц, Карлхайнц; Тран, Фабьен; Ласковски, Роберт; К. Х. Мэдсен, Георг; Д. Маркс, Лоуренс (2020). «WIEN2k: Программа APW+lo для расчета свойств твердых тел» . Журнал химической физики . 152 (7): 074101. Бибкод : 2020JChPh.152g4101B . дои : 10.1063/1.5143061 . ПМИД 32087668 . S2CID 211260657 .
^ Маркс, Л.Д. (2021). «Прогнозирующее смешивание для теории функционала плотности (и других задач с фиксированной точкой)» . Журнал химической теории и вычислений . 17 (9): 5715–5732. arXiv : 2104.04384 . doi : 10.1021/acs.jctc.1c00630 . ISSN 1549-9618 .
^ Кунеш, Ян; Арита, Рётаро; Виссготт, Филипп; Тоски, Алессандро; Икеда, Хироаки; Хелд, Карстен (2010). «Wien2wannier: От линеаризованных присоединенных плоских волн к максимально локализованным функциям Ванье» . Компьютерная физика. Коммуникации . 181 (11): 1888–1895. arXiv : 1004.3934 . дои : 10.1016/j.cpc.2010.08.005 .
^ Амброш-Драксль, Клаудия; Софо, Хорхе О. (2006). «Линейные оптические свойства твердых тел в рамках полнопотенциального линеаризованного метода присоединенных плоских волн» . Компьютерная физика. Коммуникации . 175 (1): 1–14. arXiv : cond-mat/0402523 . дои : 10.1016/j.cpc.2006.03.005 .
^ Ласковски, Роберт; Блаха, Питер (2014). «Расчет химических сдвигов ЯМР методом дополненных плоских волн» . Физический обзор B . 89 (1). дои : 10.1103/PhysRevB.89.014402 . ISSN 1098-0121 .
^ Шварц, К; Виммер, Э. (1980). «Электронная структура и рентгеновские эмиссионные спектры YS в сравнении с NbC» . Физический журнал F: Физика металлов . 10 (5): 1001–1012. дои : 10.1088/0305-4608/10/5/028 . ISSN 0305-4608 .
^ Эбер, К. (2007). «Практические аспекты запуска кода WIEN2k для электронной спектроскопии» . Микрон . 38 (1): 12–28. дои : 10.1016/j.micron.2006.03.010 .
^ Ахмед, С.Дж.; Кивинен, Дж.; Запорзан, Б.; Куриэль, Л.; Пичардо, С.; Рубель, О. (2013). «BerryPI: Программное обеспечение для изучения поляризации кристаллических твердых тел с помощью полноэлектронного пакета с функциональной плотностью WIEN2k» . Компьютерная физика. Коммуникации . 184 (3): 647–651. дои : 10.1016/j.cpc.2012.10.028 .
^ Сайни, Химаншу; Лориен, Магдалена; Блаха, Питер; Рубель, Олег (2022). «WloopPHI: инструмент для первоначальной характеристики полуметаллов Вейля» . Компьютерная физика. Коммуникации . 270 : 108147. arXiv : 2008.08124 . дои : 10.1016/j.cpc.2021.108147 .

Внешние ссылки

Домашняя страница WIEN2k

Эта научная статья о программном обеспечении незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[14._April_2021-1] Перейти обратно: ^а ^б «ВИН2к» . Проверено 27 апреля 2023 г.

[HardwareSoftware-2] «WIEN2k-Требования к компьютеру» . Проверено 28 июля 2018 г.

[obtain-3] Перейти обратно: ^а ^б «Заявка и регистрация» . Проверено 29 июля 2018 г.

[4] Блаха, П.; Шварц, К.; Сорантен, П.; Трики, С.Б. (1990). «Полнопотенциальные линеаризованные программы дополненных плоских волн для кристаллических систем». Компьютерная физика. Коммуникации . 59 (2): 399–415. Бибкод : 1990CoPhC..59..399B . дои : 10.1016/0010-4655(90)90187-6 .

[5] Шварц, Карлхайнц; Блаха, Питер (2003). «Твердотельные расчеты с использованием WIEN2k». Вычислительное материаловедение . 28 (2): 259–273. дои : 10.1016/S0927-0256(03)00112-5 .

[6] Блаха, Питер; Шварц, Карлхайнц; Тран, Фабьен; Ласковски, Роберт; К. Х. Мэдсен, Георг; Д. Маркс, Лоуренс (2020). «WIEN2k: Программа APW+lo для расчета свойств твердых тел» . Журнал химической физики . 152 (7): 074101. Бибкод : 2020JChPh.152g4101B . дои : 10.1063/1.5143061 . ПМИД 32087668 . S2CID 211260657 .

[7] Маркс, Л.Д. (2021). «Прогнозирующее смешивание для теории функционала плотности (и других задач с фиксированной точкой)» . Журнал химической теории и вычислений . 17 (9): 5715–5732. arXiv : 2104.04384 . doi : 10.1021/acs.jctc.1c00630 . ISSN 1549-9618 .

[8] Кунеш, Ян; Арита, Рётаро; Виссготт, Филипп; Тоски, Алессандро; Икеда, Хироаки; Хелд, Карстен (2010). «Wien2wannier: От линеаризованных присоединенных плоских волн к максимально локализованным функциям Ванье» . Компьютерная физика. Коммуникации . 181 (11): 1888–1895. arXiv : 1004.3934 . дои : 10.1016/j.cpc.2010.08.005 .

[9] Амброш-Драксль, Клаудия; Софо, Хорхе О. (2006). «Линейные оптические свойства твердых тел в рамках полнопотенциального линеаризованного метода присоединенных плоских волн» . Компьютерная физика. Коммуникации . 175 (1): 1–14. arXiv : cond-mat/0402523 . дои : 10.1016/j.cpc.2006.03.005 .

[10] Ласковски, Роберт; Блаха, Питер (2014). «Расчет химических сдвигов ЯМР методом дополненных плоских волн» . Физический обзор B . 89 (1). дои : 10.1103/PhysRevB.89.014402 . ISSN 1098-0121 .

[11] Шварц, К; Виммер, Э. (1980). «Электронная структура и рентгеновские эмиссионные спектры YS в сравнении с NbC» . Физический журнал F: Физика металлов . 10 (5): 1001–1012. дои : 10.1088/0305-4608/10/5/028 . ISSN 0305-4608 .

[12] Эбер, К. (2007). «Практические аспекты запуска кода WIEN2k для электронной спектроскопии» . Микрон . 38 (1): 12–28. дои : 10.1016/j.micron.2006.03.010 .

[13] Ахмед, С.Дж.; Кивинен, Дж.; Запорзан, Б.; Куриэль, Л.; Пичардо, С.; Рубель, О. (2013). «BerryPI: Программное обеспечение для изучения поляризации кристаллических твердых тел с помощью полноэлектронного пакета с функциональной плотностью WIEN2k» . Компьютерная физика. Коммуникации . 184 (3): 647–651. дои : 10.1016/j.cpc.2012.10.028 .

[14] Сайни, Химаншу; Лориен, Магдалена; Блаха, Питер; Рубель, Олег (2022). «WloopPHI: инструмент для первоначальной характеристики полуметаллов Вейля» . Компьютерная физика. Коммуникации . 270 : 108147. arXiv : 2008.08124 . дои : 10.1016/j.cpc.2021.108147 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]