pymatgen

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

物質解析のためのpythonライブラリ。物質構造に関する柔軟なクラスが整備され、結晶構造や各種物性データを効率よく取り扱うことができる。相図・電位pH図・拡散係数解析を行うことができるほか、バンド構造や状態密度などの電子状態解析も可能。Materials Projectと連動して開発が活発に行われている。

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FDMNES

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

X線分光実験の解析を目的とした密度汎関数法に基づく第一原理計算アプリ。X線吸収端近傍構造(XANES), X線磁気円二色性(XMCD), 共鳴X線回折(RXD)などの理論予測およびデータへのフィットが可能。有限要素法による相対論的局所スピン密度近似(LSDA)計算を行い、LDA+U法やTD-DFT計算も可能。

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Elk

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

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。バルク・表面・磁性体などの系の高精度な密度汎関数計算が可能。標準的な手法(LDA,GGAなど)に加え、LDA+U法、スピン軌道相互作用・ノンコリニア磁性の評価、フォノン計算などに対応しており、OpenMPとMPIのハイブリッド並列計算にも対応している。

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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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ONETEP

  • 公開度 0 ☆☆☆
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

オーダーN法による第一原理計算アプリケーション。広範な物理系に対して電子状態計算・バンド計算を行うことができる。DFT+U法、時間依存DFT法、分子動力学などをサポートし、ファンデルワールス力やフォノンの取り扱いも可能。補助アプリにより、入力ファイルの生成やファイル形式変換、計算結果の抽出なども行うことができる。

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VASP

  • 公開度 0 ☆☆☆
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

PAW型擬ポテンシャル法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高速で行うことができる。有償であるが、世界的に多くのユーザーを有し、利用方法について詳しい情報が容易に入手できる。構造最適化・応答関数・化学反応など充実した機能を有する。

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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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Questaal

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

全電子計算法に基づく第一原理計算を行うアプリケーション。通常の電子状態計算(バンド計算)に加えて、準粒子GW法を実装しており、励起状態スペクトルや準粒子バンドの自己無撞着計算(もしくはワンショット計算)を行うことができる。動的平均場理論と組み合わせて多体効果を自己無撞着に計算することも可能。

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DFTB+

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

DFTB (Density Functional based Tight Binding)法による量子化学計算アプリケーション。通常のエネルギー計算の他、DFTB力場による構造最適化や分子動力学が可能。OpenMPによる並列化が可能で、分子軌道等の可視化ツールも公開されている。MPIで並列化されたバージョンや非平衡グリーン関数法による電子輸送計算を実装したバージョンもある。

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DMOL3

  • 公開度 0 ☆☆☆
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

密度汎関数理論に基づく第一原理計算アプリケーション。Material Studioに含まれ、全電子計算法・擬ポテンシャル法などを用いて分子、クラスタ、結晶、固体界面などを含む広範囲な系の電子状態や物性を評価することができる。触媒反応や燃焼反応などの化学反応を伴う計算が可能で、大規模並列計算にも対応している。

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