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第一性原理程序使用频度统计（2021）
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| 论坛内上一次统计这个问题可能是在2014年，时隔多年，有更多的程序可以被用于模拟研究供大家选择。本次统计原则上只包含Kohn-Sham框架下的求解引擎，半经验方法和激发态处理如DFTB和BGW等暂时不计入其中，其他的前后处理接口程序和图形显示程序如ASE和XCrysDen也不包含，更多没有被包含的程序大家也可以补充在帖子中。本次统计的目的是为了能够让大家更方便交流以及认识不同程序擅长解决的问题、算法上的优势，也欢迎跟帖交流讨论。 |
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 unicorn2 |
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卡开发发: 金币+5, 谢谢分享 2021-08-02 11:44:42
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卡开发发: 金币+5, 谢谢分享 2021-08-02 11:44:42
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我主要做晶体结构预测和分子动力学，常用VASP,最近开始用FHI-aims。另外，QE，CASTEP,WIEN2K也用过一段时间。 个人感觉，超过80%的晶体结构预测工作是用vasp做的。主要原因是，目前结构预测算法的采样能力有限，对大体系搜索效率下降明显。目前大多数预测的结构都在20个原子以下。不加限制的情况下，预测超过30个原子的体系已是有相当难度的工作。此外，由于结构预测时会产生大量不合理的初始结构，局域优化程序的稳健性对用户体验影响很大。所以，在目前结构预测算法的适用范围中，vasp可以说是又快又好。 当然，vasp的不足之处也有，比如DFPT只能算Gamma点。所以，有不少结构搜索文章是用vasp搜索，后面用QE或者WIEN2K来计算电子结构。 |
8楼2021-07-24 04:27:37
卡开发发
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迄今，我个人最常使用的主要还是Quantum Espresso(QE)、DMol3。 QE的主要模块pw.x是基于赝势平面波框架的程序，赝势支持PSLib的超软赝势和PAW、GBRV超软赝势、ONCV框架的SG15和Dojo模守恒赝势，这些赝势的精度相对而言都比较高，QE允许这些赝势/PAW混合使用。QE处理二维体系比较友好，对于边界处理，外加电荷或者表面存在偶极矩的情况有专门的修正方法，也支持恒Fermi能级的计算。Hubbard模型支持各向同性的DFT+Ueff以及非各项同性的DFT+U+J以及考虑位点间排斥的DFT+U+V模型。后处理分析中支持RDG和ELF等（6.7之前的某些版本可能有bug，我和朋友已经向官方提交了修正版本），还有DFPT支持多q点计算声子谱。缺点当然也有，比如算法比较单一，迭代算法中可调的参数比较少，部分功能可能只支持模守恒赝势（如MetaGGA），溶剂化插件Environ相对来说也不那么好用，经常跟不上版本。 平面波基组尺寸要比原子轨道基组大很多，稍大一些尺寸的体系还是LCAO更快。不管原子相同不相同，或者这个位置有没有原子，平面波方法都一视同仁加上等间距的积分网格，比如表面上吸附个长链的分子或者纳米线亦或是分子的积分平面波效率要低很多。 |
2楼2021-05-01 08:39:06
3楼2021-05-24 03:08:20
卡开发发
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4楼2021-06-04 19:41:05
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