دانلود Quantum ESPRESSO 7.3 نرم افزار محاسبه ساختار الکترونی و مدل‌سازی در مقیاس نانو

Quantum ESPRESSO کوانتم اسپرسو بسته نرم افزاری شیمی محاسباتی برای محاسبه ساختار های الکترونی و مدل سازی ترکیبات در مقیاس نانو از نرم افزار جامع و کامل شیمی محاسباتی که به صورت اپن سورس در اختیار شیمیدان های محاسباتی قرار گرفته است را در ادامه از جم شیمی دانلود نمایید. نرم افزار Quantum ESPRESSO یک مجموعه یکپارچه از کدهای رایانه Open Source برای محاسبات ساختار الکترونیکی و مدل سازی مواد در مقیاس نانو است. این بر اساس نظریه چگالی-کاربردی، تابع موج و شبه پتانسیل ها است.

نرم افزار کوانتومی ESPRESSO به یک توزیع کدهای مستقل و متقابل در روح یک پروژه منبع باز تبدیل شده است. توزیع کوانتومی ESPRESSO شامل مجموعه ای از اجزای هسته ای “تاریخی” و مجموعه ای از افزونه هایی است که وظایف پیشرفته تر را انجام می دهند و تعدادی از بسته های شخص ثالث طراحی شده برای کار با اجزای اصلی. محققانی که در زمینه محاسبات ساختار الکترونیک فعال هستند، تشویق به شرکت در پروژه با کمک کدهای خود و یا اجرای ایده های خود در کدهای موجود می شوند.

نرم افزار کوانتومی ESPRESSO، با همکاری بسیاری از گروه ها در سطح جهانی، با هماهنگی بنیاد کوانتومی ESPRESSO، یک طرح ابتکاری است. اعضای کنونی آن عبارتند از: (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA، مرکز بین المللی فیزیک نظری (Abdus Salam (ICTP، مرکز سمکامپیتی ملی CINECA، Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne، دانشگاه شمال تگزاس، دانشگاه آکسفورد . دوره های آموزشی در مورد نظریه ساختار مدرن الکترونیک با دستاوردهای آموزشی در کدهای کوانتومی ESPRESSO به صورت منظم با ICTP ارائه می شود. همین طور این بسته شیمی محاسباتی شامل EPW v5.8 می باشد.

قابلیت های نرم افزار (Quantum ESPRESSO (QE

در بسته نرم افزار محاسباتی Quantum Espresso سه نوع محاسبات Pwscf، Phonon و PostProc انجام می پذیرد.

1- Pwscf

Pwscf می تواند محاسبات زیر را انجام دهد:

• 1. محاسبه نیروهای بین اتمی، تنش، و بهینه سازی ساختار یونی.
• 2. محاسبه دینامیک مولکولی در حالت پایه سطح بورن-اوپنهایمر(Born-Oppenheimer) ، با تغییرات سلول.
• 3. قطبش ماکروسکوپی و میدان الکتریکی محدود از طریق تئوری مدرن قطبش(Berry Phases).
• 4. محاسبه انرژی آزاد سطح در سلول ثابت از طریق متا دینامیک. ( به کمک بسته PLUMED)
• 5. محاسبه‌ی انرژی حالت پایه‌ی سیستم و استخراج ویژه تابع‌ها و مقدارهای معادلات کوهن- شم با استفاده از حل خودسازگار سیستم.
• 6. محاسبه‌ی تنش وارد بر دیوارهای سلول واحد و نیروی وارد بر اتم‌ها.
• 7. محاسبه‌ی واهلش سیستم یا دینامیک مولکولی، که به دو روش قابل بررسی است. در حالت اول با ثابت نگه داشتن دیواره‌های سلول واحد و جابجا کردن اتم‌ها در فضای آن تا سیستم به حالت پایه برسد و حالت دوم حرکت دادن دیواره‌ها که ابعاد سلول واحد اجازه‌ی تغییر دارند.
• 8. محاسبه‌ی فرکانس فونون ها با استفاده از نظریه اختلالی تابعی چگالی.
• 9. محاسبه‌ی قطبیدگی ماکروسکوپیک از طریق فاز بِری.
• 10. بررسی برهمکنش اسپین-مدار.

همه محاسبات فوق برای هر دو نوع عایق و فلزات، در هر ساختار بلوری، برای بسیاری از توابع همبستگی-تبادلی (exchange correlation) از جمله قطبش اسپین، DFT + U، توابع غیرموضعیVdW، توابع هیبریدی، شبهه پتانسیلهای بار پایسته (Hamann-Schluter-Chiang PPs (NCPPs)) یا فوق نرم (Vanderbilt, PPs, USPPs) مورد استفاده قرار می گیرد. درمحاسبات، مغناطیس غیرهمراستا و برهمکنش اسپین-مدار نیز لحاظ شده است. همچنین میدان الکتریکی محدود با یک پتانسیل الکتریکی دندان اره ای در یک سلول در بسته پیاده سازی شده است (NEB).

2- Phonon

Phonon می تواند محاسبات زیر را انجام دهد:

• 1. محاسبه فرکانسهای فونونی و ویژه بردارهای آنها با استفاده از نظریه تابعی چگالی اختلالی Density-Functional perturbation Theory.
• 2. بار موثر و تانسورهای دی الکتریک.
• 3. ضریب برهمکنش الکترون-فونون در فلزات.
• 4. برهمکنشهای ثابت نیرو در فضای مستقیم.
• 5. طول عمر فونونهای غیرهماهنگ مرتبه سوم.
• 6. سطح مقطع مادون قرمز و رامان.

Phonon هم مانند Pwscf میتواند از DFT+U وVdW استفاده کند. اما USPP و PAW در محاسبات فونونی پیاده سازی نشده اند. محاسبات تقریب شبه هارمونیک Quasi-Harmonic approximations با استفاده از بسته QHA انجام میشود که نیاز به محاسبات چگالی حالتهای فونونی دارد.

3- PostProc

PostProc می تواند محاسبات زیر را انجام دهد:

• 1. اسکن تصاویر میکروسکوپ تونل زنی (STM).
• 2. رسم توابع محلی سازی الکترونی (ELF).
• 3. چگالی حالتها (DOS) و چگالی حالتهای تصویر شده (PDOS).
• 4. میانگین گیری سطحی و کروی.

برای دانلود Quantum ESPRESSO 7.3 نرم افزار محاسبه ساختار الکترونی و مدل‌سازی در مقیاس نانو روی لینک های دانلود کلیک کنید.