WEST

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

Quantum ESPRESSOによるLDA/GGA/ハイブリッド汎関数による基底状態の計算の後処理として、ワンショットGW法に基づく励起スペクトル計算を行うプログラム。非占有バンドをあらわに含める必要のないアルゴリズムを用いており、計算量を大幅に削減している。また、スピン-軌道相互作用を考慮した計算やBlueGene/Q(mira)等のスパコンでの大規模並列計算にも対応している。インストール方法および入力ファイルフォーマットはQuantumESPRESSOに準ずる。

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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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WIEN2k

  • 公開度 0 ☆☆☆
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

全電子計算手法を用いた第一原理計算ライブラリ。密度汎関数法に基づく電子状態計算により、固体のバンド計算、構造最適化、分子動力学などを行う。通常の擬ポテンシャル法を用いた計算に比べて計算精度が高く、内殻電子が絡む化学シフトなどの物理量を評価することが可能。開発元と契約を結ぶことにより、有償で利用することができる。

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CRYSTAL

  • 公開度 0 ☆☆☆
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

原子局在ガウス基底と擬ポテンシャル法に基づく第一原理計算アプリケーション。ハートリー・フォック法、密度汎関数法、半経験的ポテンシャル法などに対応する。Unix/Linuxで実行可能であり、Windows用のGUIも提供する。有料かつバイナリ配布であるが、試用版も提供されている。

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Superconducting Toolkit (sctk)

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

Quantum ESPRESSOによる第一原理計算の結果を用いて、超伝導ギャップを評価するオープンソースアプリケーション。第一原理計算によって、電子格子相互作用と遮蔽クーロン相互作用の大きさを評価し、ギャップ方程式を自己無撞着に解くことで超伝導ギャップを評価する。準粒子状態密度や超音波吸収係数なども計算可。

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GNXAS

  • 公開度 2 ★★☆
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

広域X線吸収微細構造(EXAFS)を多重散乱理論を用いて解析するためのアプリケーション。マフィン-ティン近似に基づく相対論的セルフコンシステント計算を行い、隣接原子の効果まで取り入れて原子の位相シフトを評価する。同時に複数の吸収端を取り扱えるほか、多電子励起に伴う複雑なバックグラウンドの評価も可能。

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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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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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H-wave

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

遍歴電子系を対象に非制限Hartree-Fock(UHF)近似および乱雑位相近似(RPA)を行うためのプログラム。UHF近似は、実空間だけでなく、並進対称性を利用した波数空間での解析にも対応している。一体・二体の相互作用を定義する入力ファイルはWannier90形式に基づいているため、Wannier90RESPACKにより導出されたWannier90形式に従った第一原理有効ハミルトニアンを扱うこともできる

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FLEUR

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

全電子計算法に基づくオープンソースの第一原理計算アプリケーション。周期表のほぼ全ての原子について密度汎関数法による高精度な電子状態計算を行うことができる。LDA+U法、スピン軌道相互作用・ノンコリニアー磁性の取り扱い、GW近似による計算、 cRPA法による有効模型構築にも対応している。

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