БигДФТ

БигДФТ
Разработчик(и)	Комиссия по атомной энергии , Базельский университет
Стабильная версия	1.9.4
Репозиторий	gitlab .с /л _sim /bigdft-suite ;
Доступно в	Фортран
Лицензия	GNU GPL v2
Веб-сайт	Бигдфт .org

BigDFT — это бесплатный пакет программного обеспечения для физиков и химиков , распространяемый по лицензии GNU General Public License , основная программа которого позволяет определять полную энергию , плотность заряда и электронную структуру систем, состоящих из электронов и ядер ( молекул и периодических/кристаллических твердых тел ). рассчитывается в рамках теории функционала плотности (DFT) с использованием псевдопотенциалов и вейвлет- базиса. ^[1]

Обзор

BigDFT реализует теорию функционала плотности (DFT) путем решения уравнений Кона – Шэма , описывающих электроны в материале, расширенных в базисном наборе вейвлетов Добеши и использования методов самосогласованной прямой минимизации или диагонализации Дэвидсона для определения минимума энергии. Эффективность вычислений достигается за счет использования быстрых коротких сверток. и псевдопотенциалы для описания остовных электронов. Помимо полной энергии, также рассчитываются силы и напряжения, что позволяет провести оптимизацию геометрии и молекулярную динамику ab initio.

Базисные наборы вейвлетов Добеши представляют собой ортогональный систематический базисный набор, аналогичный базисному набору плоских волн, но он имеет большое преимущество, позволяя адаптировать сетку с различными уровнями разрешения (см. Анализ с несколькими разрешениями ). Интерполирующие масштабирующие функции используются также для решения уравнения Пуассона. ^[2]^[3] с различными граничными условиями как изолированные или поверхностные системы.

BigDFT был одним из первых кодов теории функционала плотности с массовым параллелизмом, в которых использовались графические процессоры (GPU). ^[4] используя языки CUDA , а затем OpenCL .

Поскольку вейвлеты Добеши имеют компактный носитель, приложение Гамильтона можно выполнить локально. ^[5] что позволяет иметь линейное масштабирование в зависимости от количества атомов вместо кубического масштабирования для традиционного программного обеспечения ДПФ.

См. также

Список программного обеспечения для квантовой химии и физики твердого тела

Ссылки

^ Дженовезе, Луиджи; Неелов, Алексей; Гедекер, Стефан; Дойч, Тьерри; Гасеми, Сейед Алиреза; Уилланд, Александр; Калисте, Дэмиен; Зильберберг, Одед; Рэйсон, Марк; Бергман, Андерс; Шнайдер, Рейнхольд (7 июля 2008 г.). «Вейвлеты Добеши как базовый набор для вычислений псевдопотенциала функционала плотности». Журнал химической физики . 129 (1): 014109. arXiv : 0804.2583 . Бибкод : 2008JChPh.129a4109G . дои : 10.1063/1.2949547 . ISSN 0021-9606 . ПМИД 18624472 . S2CID 1308463 .
^ Дженовезе, Луиджи; Дойч, Тьерри; Неелов, Алексей; Гедекер, Стефан; Бейлкин, Григорий (21 августа 2006 г.). «Эффективное решение уравнения Пуассона со свободными граничными условиями». Журнал химической физики . 125 (7). Издательство AIP: 074105. arXiv : cond-mat/0605371 . Бибкод : 2006JChPh.125g4105G . дои : 10.1063/1.2335442 . ISSN 0021-9606 . ПМИД 16942320 . S2CID 13918003 .
^ Дженовезе, Луиджи; Дойч, Тьерри; Гедекер, Стефан (7 августа 2007 г.). «Эффективный и точный трехмерный решатель Пуассона для поверхностных задач». Журнал химической физики . 127 (5). Издание AIP: 054704. arXiv : cond-mat/0703677 . Бибкод : 2007JChPh.127e4704G . дои : 10.1063/1.2754685 . ISSN 0021-9606 . PMID 17688354 . S2CID 13526036 .
^ Л. Дженовезе, М. Оспичи, Т. Дойч, Ж.-Ф. Мехо, А. Неелов, С. Гедекер (2009). «Расчет по теории функциональной плотности для многоядерных гибридных архитектур CPU-GPU в гибридной архитектуре» (PDF) . Журнал химической физики . 131 034103 (3): 034103. arXiv : 0904.1543 . дои : 10.1063/1.3166140 . ПМИД 19624177 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Мор, Стефан; Рэтклифф, Лаура Э.; Буланже, Поль; Дженовезе, Луиджи; Калисте, Дэмиен; Дойч, Тьерри; Гедекер, Стефан (28 мая 2014 г.). «Вейвлеты Добеши для линейной теории функционала плотности». Журнал химической физики . 140 (20). Издательство AIP: 204110. arXiv : 1401.7441 . Бибкод : 2014JЧФ.140т4110М . дои : 10.1063/1.4871876 . ISSN 0021-9606 . ПМИД 24880269 . S2CID 4619389 .

Внешние ссылки

Веб-сайт BigDFT

Эта физикой статья, связанная с , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

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

[Genovese_Neelov_Goedecker_Deutsch_p=014109-1] Дженовезе, Луиджи; Неелов, Алексей; Гедекер, Стефан; Дойч, Тьерри; Гасеми, Сейед Алиреза; Уилланд, Александр; Калисте, Дэмиен; Зильберберг, Одед; Рэйсон, Марк; Бергман, Андерс; Шнайдер, Рейнхольд (7 июля 2008 г.). «Вейвлеты Добеши как базовый набор для вычислений псевдопотенциала функционала плотности». Журнал химической физики . 129 (1): 014109. arXiv : 0804.2583 . Бибкод : 2008JChPh.129a4109G . дои : 10.1063/1.2949547 . ISSN 0021-9606 . ПМИД 18624472 . S2CID 1308463 .

[2] Дженовезе, Луиджи; Дойч, Тьерри; Неелов, Алексей; Гедекер, Стефан; Бейлкин, Григорий (21 августа 2006 г.). «Эффективное решение уравнения Пуассона со свободными граничными условиями». Журнал химической физики . 125 (7). Издательство AIP: 074105. arXiv : cond-mat/0605371 . Бибкод : 2006JChPh.125g4105G . дои : 10.1063/1.2335442 . ISSN 0021-9606 . ПМИД 16942320 . S2CID 13918003 .

[3] Дженовезе, Луиджи; Дойч, Тьерри; Гедекер, Стефан (7 августа 2007 г.). «Эффективный и точный трехмерный решатель Пуассона для поверхностных задач». Журнал химической физики . 127 (5). Издание AIP: 054704. arXiv : cond-mat/0703677 . Бибкод : 2007JChPh.127e4704G . дои : 10.1063/1.2754685 . ISSN 0021-9606 . PMID 17688354 . S2CID 13526036 .

[4] Л. Дженовезе, М. Оспичи, Т. Дойч, Ж.-Ф. Мехо, А. Неелов, С. Гедекер (2009). «Расчет по теории функциональной плотности для многоядерных гибридных архитектур CPU-GPU в гибридной архитектуре» (PDF) . Журнал химической физики . 131 034103 (3): 034103. arXiv : 0904.1543 . дои : 10.1063/1.3166140 . ПМИД 19624177 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[5] Мор, Стефан; Рэтклифф, Лаура Э.; Буланже, Поль; Дженовезе, Луиджи; Калисте, Дэмиен; Дойч, Тьерри; Гедекер, Стефан (28 мая 2014 г.). «Вейвлеты Добеши для линейной теории функционала плотности». Журнал химической физики . 140 (20). Издательство AIP: 204110. arXiv : 1401.7441 . Бибкод : 2014JЧФ.140т4110М . дои : 10.1063/1.4871876 . ISSN 0021-9606 . ПМИД 24880269 . S2CID 4619389 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]