第一原理分子動力学プログラム STATE Senri Wiki

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  • 1 (2020-10-17 (土) 12:36:16)

STATEとは †

STATE (Simulation Tool for Atom TEchnology)は密度汎関数法に基づく、ノルム保存/ウルトラソフト擬ポテンシャル、平面波基底を用いた第一原理計算パッケージです。STATEを用いて以下のような計算が可能です。

• 電子状態の最適化
  • Davidson法
  • DIIS (Direct Inversion in Iterative subspace)法
• 電子状態解析
  • 状態密度、部分状態密度、局所状態密度
  • バンド構造
  • Crystal orbital overlap population
  • STMシミュレーション
• 構造最適化
  • Quenched Molecular dynamics法
  • Generalized Direct Inversion in Iterative Subspace (GDIIS)法
• 反応経路探索
  • Nudged Elastic Band (NEB) 法
  • Climbing Image nudged elastic band (CINEB) 法
• 分子動力学
  • NVE ensemble
  • NVT ensemble (velocity-scaling,Nose-Hoover)
• 自由エネルギーサンプリング
  • Blue moon ensemble
  • Metadynamics
• 非局所ポテンシャルの実空間での取り扱い(King-Smith, et al.)
• Neugebauer+Schefflerによる電場（双極子）補正
• 有効遮蔽媒質 (Effective Screening Medium: ESM) 法により高精度なスラブ計算とバイアス印加下でのスラブ計算

k点はMonkhorst-Packまたは通常のガンマ点を含む一様なメッシュ上で生成することが可能で、Brillouine zone積分にはスメアリング法（Fermi-Dirac、Hermite-Gaussian）あるいは（修正）四面体法を用いることができます。

STATEはf90で書かれておりMPIを用いて並列化されています。最新バージョンではOpenMPを用いたハイブリッド並列化も行われています。