ABINIT

  • 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オープンソースの第一原理計算ライブラリ。固体の電子状態計算・バンド計算や表面界面の構造最適化など、多くの系に対して密度汎関数理論に基づく第一原理計算を実行できる。チュートリアル・マニュアルが充実しており、無償ながら化学反応や格子振動などの多くの物理量を手軽に計算できる。

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Advance/PHASE

  • 公開度 0 ☆☆☆
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

Advance/PHASEは、密度汎関数理論と擬ポテンシャルを用いた平面波展開による第一原理計算ソフトウェアである。量子力学に基づき電子状態を求めるため、精度の高い計算結果を得ることができる。既存材料の分析だけでなく、金属、絶縁体、半導体、磁性体、誘電体、圧電体、他様々な新規材料の設計にも活用が期待できる。

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AkaiKKR

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

グリーン関数法(KKR法)を用いた第一原理計算プログラムパッケージ。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・バンド計算を行う。結晶などの周期系だけでなく、コヒーレントポテンシャル近似(CPA)を用いて不純物系や不規則置換合金、混晶といった不規則系の電子状態・磁性の計算を行うことが可能。

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Atomistix Toolkit (ATK)

  • 公開度 0 ☆☆☆
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

非平衡グリーン関数法を用いた有償の電子輸送計算アプリケーション。SIESTAの流れを汲んでおり、有限バイアス下の電子状態計算を行うことで、電極間の分子やバルク系の電気伝導特性を計算する。密度汎関数法と半経験的手法のいずれかを選ぶことができ、ゲート電圧等の外部因子を設定できる。構造最適化や反応経路解析の機能も有する。

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BerkeleyGW

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

DFT 計算などの一体問題の波動関数・エネルギーから、GW近似やベーテ・サルピータ方程式を用いて、準粒子スペクトルや光学応答を計算するプログラムパッケージ。QuantumESPRESSO など様々なDFT パッケージの出力ファイルに対応する。

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BigDFT

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

擬ポテンシャル法とウェーブレット基底を用いたオープンソースの第一原理計算アプリケーション。適応メッシュを利用して、大規模な系に対して高精度・高効率の電子状態計算を行うことができる。MPIとOpenMPによる並列計算に加え、GPUによる並列計算も可能。

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CASINO

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 1 ★☆☆

拡散モンテカルロ法に基づくオープンソースの電子状態計算アプリケーション。他の第一原理計算/量子化学計算パッケージで行った電子状態計算の結果を用いて、結晶や分子の高精度電子状態計算を行う。計算コストはかかるものの、各種の物理量を非常に高精度で求めることができる。効率のよい並列計算が可能で、超高並列計算にも対応。

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CASTEP

  • 公開度 0 ☆☆☆
  • 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パッケージ。広範な物理系に対して密度汎関数理論に基づく電子状態計算を行うことができ、構造最適化・励起状態解析が可能。触媒反応や相図計算など、多くの物理現象を取り扱うことができる。有償であるが、世界的に多くのユーザーを有する。

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CONQUEST

  • 公開度 1 ★☆☆
  • ドキュメント充実度 1 ★☆☆

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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CP2K

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

擬ポテンシャル法および全電子計算法に対応したオープンソースの第一原理計算ライブラリ。基底としては、ガウス基底、平面波基底、およびそれらの混合基底を用いることができ、大規模並列計算および線形スケーリングに重きをおいた開発が進められている。密度汎関数法やハートリー・フォック法を初めとする、種々の第一原理計算手法に対応する。

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