全電子計算法に基づく第一原理計算アプリケーション。広範な物理系に対して、線形補強平面波(LAPW)法を用いた精度の高い電子状態計算を行い、バンド構造や構造最適化などを行うことができる。d電子を含む磁性物質の状態計算に適し、スピン軌道相互作用などの相対論的効果も取り扱うことができる。
平面波基底と擬ポテンシャルを用いた第一原理分子動力学計算プログラム。広範な物理系に対して電子状態計算および分子動力学計算を行うが、Van der Waals力の計算が可能であり、固液界面や化学反応などへの応用に適する。物質の電子状態を解析するだけでなく、界面や液中での反応経路や活性化障壁を求める事ができる。
分子科学計算のためのアプリケーション。既存アプリケーションの機能をカバーしつつ、他のプログラムで利用することのできない多くの量子化学計算手法を実装している。数千原子分子系に対する第一原理電子状態計算や数百原子分子系の化学反応過程追跡計算を行うことができ、京コンピュータなどの超並列計算機を利用した高効率並列計算も可能。
強束縛近似に基づいた電子状態計算ならびに分子動力学計算を行うアプリケーション。クリロフ部分空間法などの手法により、多くの原子を含む大規模な物理系に対してオーダーN電子状態計算を行う。MPI/openMPハイブリッド並列により超並列計算が可能で、京コンピュータ上で1000万個オーダーの原子を計算した実績を有する。
実空間差分法と擬ポテンシャル法を用いた第一原理計算プログラム。表面・界面やクラスタ、ナノ構造などの結晶の周期性がない系において高速・高精度の電子状態計算を行うことができる。ナノ構造の半導体デバイスや表面・界面反応などの大規模計算が可能であり、半無限境界条件下での輸送特性計算や空間分割法による超高並列計算も可能。
一次元強相関電子系の励起ダイナミクスを総合的に解析する強相関格子模型シミュレータ。京コンピュータを始めとする大規模並列計算機に対応した動的密度行列繰り込み群法により、ナノスケールオーダの一次元強相関電子系の励起ダイナミクスについて精密な解析結果を得ることが可能。一次元モット絶縁体をはじめ、スピンパイエルス物質、有機物質等の様々な種類の物質、また電子‐格子相互作用があらわに表れる複雑な系の計算にも対応。
QDS (Quantum Dynamics Simulator)。分子磁性体の磁化曲線と電子スピン共鳴吸収スペクトルを計算するプログラム。スピン間の磁気相互作用や形状などを入力することで、厳密対角化法と量子マスター方程式・久保公式を組み合わせた計算を行う。動的磁化曲線の計算では散逸の有無を選択可能。
擬ポテンシャル法と平面波基底を用いた第一原理計算アプリケーション。固体結晶から表面・界面まで広い物理系に対して電子状態計算を行うことができる。構造最適化、フォノン分散、第一原理分子動力学法などの計算を行うことができ、スピン軌道相互作用を考慮した電子状態計算も可能。
モーメント・テンソルポテンシャルを実装するソフトウェアパッケージ。ポテンシャルの学習および学習済みのポテンシャルを用いたLAMMPSによる分子動力学計算が実行可能。分子動力学計算と組み合わせた能動学習も利用可能。
液体の統計力学理論に基づいた溶媒中の物質構造解析プログラム。溶質分子周りの溶媒の確率分布を求め、溶媒和自由エネルギーや圧縮率、部分モル容積などの種々の物理量を計算する。大規模並列計算に対応した高速フーリエ変換を実装し、他の手法では予測が難しいタンパク質の分子認識や生体高分子の水和構造などの解析が可能。