QUANTUM ESPRESSO

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

擬ポテンシャル法と平面波基底を用いた第一原理計算ライブラリ。広範な物理系に対して、密度汎関数法に基づく電子状態計算を高精度で行うことができる。基本プログラムのほかに多数のコアパッケージ・プラグインが含まれ、無償ながら研究・開発に利用できる多くの充実した機能を持つ。MPIによる並列計算にも対応している。

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xTAPP

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

擬ポテンシャル法と平面波基底を用いた第一原理計算ライブラリ。金属、半導体、酸化物、表面・界面など広範な対象に対して、バンド計算・電子状態計算を高精度で行うことができる。出入力の補助ツール・可視化プログラムが整備されているほか、OpenMP・MPI・GPGPUに対応しており京コンピュータを含む超高並列型計算機で利用可能。

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RSDFT

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

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。結晶・界面・分子などの広範な物理系に対して密度汎関数法による電子状態計算を行う。高速フーリエ変換が必要無いため高並列化に適しており、京コンピュータ上で数万原子系の電子状態計算が実行できる。2011年度ゴードン・ベル賞ピーク性能賞受賞。

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RESPACK

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

物質の相互作用パラメータを評価する第一原理計算ソフトウェア。 最局在ワニエ関数、RPA応答関数、周波数依存電子間相互作用パラメータが計算可能。ノルム保存型擬ポテンシャル+平面波基底を用いるバンド計算に対応しており、xTAPP および Quantum ESPRESSO に関しては、ファイルの変換スクリプトが用意されている。金属、半導体、遷移金属化合物、有機化合物など広範な物質群を計算できる。OpenMP / MPI に対応。

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OQMD: The Open Quantum Materials Database

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

Northwestern大学の研究グループによって作られた、第一原理計算による物質構造や熱力学的性質に関するデータベース。ICSDで提供されている実験での結晶構造だけでなく、計算で得られたものも使用することで、100万個程度のデータが格納されている。Python APIを用いてデータを検索することも可能。

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FPSEID21

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

平面波基底とノルム保存型の擬ポテンシャルを用いた第一原理計算ソフトウェア。実時間発展密度汎関数法が実装されており、時間依存する外場による電子・イオンダイナミクスの計算が可能。FPSEID21の形式に従った擬ポテンシャルを用いる必要がありホームページからダウンロード可能。

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TC++

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

Transcorrelated(TC)法を用いた第一原理計算のためのオープンソースソフトウェア。Jastrow相関因子による電子相関をTC法に基づいて取り込んだ電子状態計算を行える。Quantum ESPRESSOで得られた電子状態を初期状態に設定することも可能。

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AFLOW (Automatic-FLOW)

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

物質科学計算に特化した結晶構造の探索と特性予測のための高効率なフレームワーク。主に密度汎関数理論に基づく計算のセットアップ、実行、結果の解析を自動化することができる。数百万以上の結晶構造のデータを提供しており、材料探索のため高スループット計算に利用可能。さまざまなDFTコード(VASP, Quantum ESPRESSOなど)とのインターフェイスも用意されている。

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CONQUEST

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

密度行列最適化手法に基づくオーダーN法第一原理計算プログラム。計算コスト(メモリ量・演算量)が計算する系の含む原子数Nに比例する計算法(オーダーN法)を用いているため、数十万原子以上を含む超大規模系に対しても電子状態計算による構造最適化や分子動力学が可能。また並列化効率が高く、超並列計算にも対応。

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MateriApps LIVE!

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

OS、エディタ、計算物質科学アプリケーション、可視化ツールなどをおさめた Debian Live Linux システム。物質科学シミュレーションに必要な環境がひとつのパッケージとして提供されている。仮想マシン VirtualBox 上で起動することで、第一原理計算、分子動力学、量子化学計算、格子模型計算などのシミュレーションをすぐに始めることができる。

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