Ahtapot (dasturiy ta'minot) - octopus (software) - Wikipedia

sakkizoyoq Kohn-Shamni bajarish uchun dasturiy ta'minot to'plami zichlik funktsional nazariyasi (DFT) va vaqtga bog'liq zichlik funktsional nazariyasi (TDDFT) hisob-kitoblari.[1]

ahtapot ishlaydi psevdopotentsiallar va vaqt oralig'ida o'zgarib turadigan elektromagnit maydonlar ta'sirida Kohn-Shom orbitallarini real vaqtda ko'paytirish uchun haqiqiy kosmik raqamli tarmoqlar. Bir, ikki va uch o'lchovli tizimlarni simulyatsiya qilish uchun o'ziga xos funktsional imkoniyatlar taqdim etiladi. ahtapot statik va dinamik hisoblay oladi kutupluluklar va birinchi giperpolarizatsiya, statik magnit sezgirligi, assimilyatsiya spektrlari va ijro eting molekulyar dinamikasi Erenfest bilan simulyatsiyalar va Avtomobil-Parrinello usullari.

Kod asosan yozilgan Fortran, ba'zilari bilan C va Perl. U ostida chiqariladi GPL.

Maqsad muammolari

  • Molekulalar yoki klasterlarning chiziqli optik (ya'ni elektron) reaktsiyasi, shuningdek ikkinchi darajali chiziqli bo'lmagan javob.
  • Ionik va elektron erkinlik darajalarini hisobga olgan holda klassik yuqori intensiv elektromagnit maydonlarga chiziqli bo'lmagan javob.
  • Kvant nuqtalari kabi quyi o'lchovli tizimlarning asosiy va hayajonlangan elektron elektron xususiyatlari.
  • Molekulalarning fotosurat bilan reaktsiyalari (masalan, foto-dissotsiatsiya, foto-izomerizatsiya va boshqalar).
  • Yaqin kelajakda ushbu protseduralarni bir yoki bir nechta o'lchamlarda cheksiz va davriy bo'lgan tizimlarga tarqatish (polimerlar, plitalar, nanotubalar, qattiq moddalar) va elektron transportga.

Nazariy asos

  • Asosiy nazariyalar DFT va TDDFT. Shuningdek, kod yadrolar uchun klassik (ya'ni nuqta-zarracha) yaqinlashishini hisobga olgan holda dinamikani bajarishi mumkin. Ushbu dinamikalar adiyabatik bo'lmagan bo'lishi mumkin, chunki tizim Erenfest yo'li bilan rivojlanadi. Biroq, bu o'rtacha darajadagi yondashuv.
  • TDDFT haqida uch xil yondashuvdan foydalanish mumkin:
    • asosiy holatdan qo'zg'aluvchan holatga o'tish uchun qo'zg'alish energiyalari va osilatorning kuchli tomonlarini ta'minlaydigan CASIDI ning TDDFT-ga asoslangan chiziqli javob nazariyasi.
    • TDDFT tenglamalarining aniq vaqt tarqalishi, bu katta tashqi potentsiallardan foydalanishga imkon beradi, bu amal qilish doirasidan ancha yuqori bezovtalanish nazariyasi.
    • Sternheimer tenglamasi (zichlik-funktsional bezovtalik nazariyasi), faqat ishg'ol qilingan holatlardan foydalangan holda, chastota domenida.

Metodika

  • Raqamli tasvir sifatida kod a holda ishlaydi asos o'rnatilgan, raqamli meshlarga tayanib. Shunga qaramay, yordamchi asoslar (tekislik to'lqinlari, atom orbitallari ) kerak bo'lganda ishlatiladi. So'nggi paytlarda kod muammoning bir xil bo'lmaganligiga mos keladigan bir xil bo'lmagan tarmoqlar bilan ishlashni va hisob-kitoblarni tezlashtirish uchun ko'p o'lchovli usullardan foydalanish imkoniyatini beradi.
  • Ko'pgina hisob-kitoblar uchun kod foydalanishga bog'liq psevdopotentsiallar[2] ikki turdagi: Troullier-Martins,[3] va Xartvigsen-Goedekker-Xutter.[4]
  • Tizimlarni standart 3 o'lchovda davolash imkoniyatidan tashqari, 2D va 1D rejimlari ham mavjud. Ular, masalan, kvant nuqtalarining keng sinfini tavsiflovchi ikki o'lchovli elektron gazini o'rganish uchun foydalidir.

Texnik jihatlar

  • Kod parallel ravishda kattalashtirishga urg'u berilgan holda ishlab chiqilgan. Natijada, bu bir nechta vazifalarni taqsimlashga imkon beradi, bu mesh bo'linish dasturidan foydalanadi, MPI va OpenMP
  • Kodning aksariyat qismi tildir Fortran 90 (hozirda deyarli 50.000 qator). Kabi boshqa tillar C yoki Perl, shuningdek ishlatiladi.
  • Paket ostida litsenziyalangan GNU umumiy jamoat litsenziyasi (GPL). Binobarin, uni ishlatish, tekshirish va o'zgartirish istalgan kishi uchun mavjud ahtapot veb-sahifasi.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Kastro, Alberto; Heiko Appel; Mixael Oliveyra; Karlo A. Rozzi; Xaver Andrade; Florian Lorenzen; M. A. L. Marques; E. K. U. Gross; Anxel Rubio (2006). "ahtapot: vaqtga bog'liq zichlik funktsional nazariyasini qo'llash vositasi". Fizika holati Solidi B. 243 (11): 2465–2488. doi:10.1002 / pssb.200642067. hdl:10316/8208.
  2. ^ Pikket, Uorren E. (1989). "Kondensatlangan moddalarni qo'llashda psevdopotentsial usullar". Kompyuter fizikasi bo'yicha hisobotlar. Elsevier BV. 9 (3): 115–197. doi:10.1016/0167-7977(89)90002-6. ISSN  0167-7977.
  3. ^ Troullier, N .; Martins, Xose Luriaas (1991-01-15). "Samolyot to'lqinlarini hisoblash uchun samarali psevdopotentsiallar". Jismoniy sharh B. Amerika jismoniy jamiyati (APS). 43 (3): 1993–2006. doi:10.1103 / physrevb.43.1993. ISSN  0163-1829.
  4. ^ Xartvigsen, S.; Gedekker, S .; Xutter, J. (1998-08-15). "Relativistik ajratiladigan ikki fazoviy Gauss psevdopotensiallari H dan Rn gacha". Jismoniy sharh B. Amerika jismoniy jamiyati (APS). 58 (7): 3641–3662. arXiv:cond-mat / 9803286. doi:10.1103 / physrevb.58.3641. ISSN  0163-1829.

Tashqi havolalar