MedeA介绍

MedeA研究晶体结构的统一Windows图形环境,结合了实验数据库,计算的数据以及高级的模拟程序和便利的分析工具。MedeA包括五个模块:InfoMaticA,VASP,ElectrA,MT和Phonon。分析性能包括:总能和结合能,能带结构,态密度,原子电荷和磁力矩的分析。

功能:

http://www.360docs.net/doc/info-34a9140e783e0912a2162aef.htmlMaticA模块是MedeA环境的主要部分,提供了对实验数据库CRYSTMET(50,000

化合物,包括金属和半导体),ICSD(无机金属晶体数据库80,000化合物),NIST(晶体数据240,000化合物)复杂的搜索和查询功能;

2.完全整合的VASP

3.ElectrA 是全电子密度泛函电子结构代码,它基于球面波ASW方法。可以计算来自能带

和单电子波函的全部特性。计算效率相当高。功能有:L(S)DA和GGA,元素覆盖整个周期表,(包含质量-速率和Darwin项的)准相对论,磁体系的自旋极化处理,适合于研究密填充材料,Anderson/Broyden电荷密度混合,总能量,体模,(自旋限制和非限制的)能带结构,DOS,磁矩,内核电子光谱,核、异构体转移和超精细场的电荷密度和自旋密度,光学光谱,对于处理半开壳层结构自动清空球结构;

4.MedeA-MT模块计算材料(例如高性能合金,硬材料,氧化物等)的力学和热力学特性,

如弹性系数,杨氏模量,剪切模量和热膨胀系数。计算相当容易、可靠。

5.MedeA-Phono 对于众多材料(固体、表面和分子,可以包含重元素和稀土元素),计算

格子的振动光谱及其特性。用于预测热容,熵,焓,自由能,中子散射截面,解释IR/Raman 光谱,预测相的非稳性和相变。

MedeA介绍

MedeA?平台的软件架构:

MedeA?软件平台包含三个层次的结构:图形界面、数据库和模拟程序。另有Job Server 和Task Server 负责各层次之间的通信。MedeA? 将各模块整合在一个核心的功能框架中,该框架可以部署在网络分布的各种计算机中,从单机到大规模超级计算机。

图形界面:

MedeA?图形界面是人机交互的主要途径。在图形界面上,使用者可以调用各种建模工具和计算模块,构建各种复杂材料的原子模型,设置计算模拟的方法,提交计算任务,查看计算

中涉及的文件和分析计算结果。

(了解特色建模工具:聚合物建模;无定形相建模;界面建模)

数据库与InfoMaticA:

MedeA?使用高级数据库管理所有计算数据和结果,方便使用者有效的管理大量的计算结果,以便随时查看、分析、重复使用。InfoMaticA 是MedeA?数据库为Pearson's、ICSD、NCD、Pauling 等晶体结构数据库提供的接口,可以直接在超过500,000 种以上的晶体结构数据中检索,并将结果直接用于模型构建或计算。

基础计算方法模块

MedeA集成了多种基于量子力学、统计热力学、经典力学、电动力学等理论的方法,这些方法包含在各个计算方法模块内:

VASP和VASP5

VASP 是基于赝势和平面波基组的周期性体系第一性原理计算程序, 常用于研究固体、表面、界面、分子等各种体系的研究。VASP 5.2 实现了杂化泛函、GW 方法和线性响应性质的计算,特别适合用于高精度固体计算、半导体等材料的光学性质等的研究。

MOPAC

MOPAC 是经典的半经验计算引擎,包含MNDO、MNDOD、PM3、PM6、Am1、Rm1 等常用半经验方法,实现对所有主族元素及过渡金属的参数化, 可以用于能量最小化、结构优化和光谱计算等。最新的PM6 方法,对于仅由H、C、N、O、F、Si、P、S、Cl、Br 和I 构成的化合物计算极化率,平均误差为2.1%。同时,PM6 更精确地计算生成热、熵、焓、热容、进行结构优化。

LAMMPS

LAMMPS 是世界领先的基于力场的分子动力学程序,致力于力场模拟的高效执行以及在大规模并行计算机架构上的运行。MedeA?-LAMMPS 模块为LAMMPS 提供方便的计算设置和分析功能,让你轻松体验LAMMPS 的强大。

Gibbs

Gibbs 使用Monte Carlo 方法模拟和理解液体的结构,可以获得各种纯物质或混合物液相平衡、近临界行为、吸附等温性质和选择性。

Forcefield

MedeA?的Forcefield 模块提供了最新、最流行的力场,也为您使用力场提供了必须的工具支持。

LAMMPS-EAM

基于Embedded Atom Method(EAM)力场的模拟是对金属体系进行计算模拟的有效方法。

扩展材料性质预测模块

基于上述丰富的理论方法,MedeA专门为材料学研究开发了多种用于预测材料性质的模块:MT:力学与热力学性质

功能:预测晶胞的弹性力学和热力学性质。

Phonon:声子性质

功能:计算声子态,给出声子谱、态密度、振动模式、光谱活性、热力学性质等信息。TSS:过渡态搜索

功能:用NEB方法计算化学反应、扩散和表面吸附等过程的过渡态和反应路径。

PrediBond TM:原子间结合能

功能:计算晶体中原子的结合能,得到结合能数值可以用于与催化剂反应活性关联。

Fermi:费米面分析

功能:计算体系的Fermi面,给出高对称方向和任意点上的电子有效质量和速度。JEMS:透射电镜图像

功能:计算HRTEM 图像和电子衍射图,结果可以直接与实验结果比较。

Thermal Conductivity:热导率

功能预测本体材料和纳米结构的热导率。该模块基于高效并行的LAMMPS。

Viscosity:粘度

功能:计算纯物质液体或混合物的粘度。该模块基于高效并行的LAMMPS。

Diffusion:扩散性质

功能:计算指定物种的扩散性质。该模块基于高效并行的LAMMPS。

计算设置与自动化

MedeA提供脚本与流程图等多种工具模块,更高效率的完成材料性质计算:

VASP 自动收敛测试

VASP 计算通常需要对其几种参数进行收敛测试。Automated Convergence模块提供对参数(截断值、积分K 点、smearing参数等)自动进行能量收敛测试, 并能根据设定的收敛标准确定最佳参数值。

脚本与流程图

Job Server根据用户在图形界面上的设置来产生控制计算过程的脚本,并自动完成脚本的运行以执行计算任务。MedeA?的图形界面为用户提供了更为方便、自然的流程图设置模式,用户可以任意定制计算步骤和过程,对系列结构和性质进行自动化的计算。

Combi材料组合设计工具

用户可以使用Combi创建一个结构模板,系统地替换其中的原子,生成系列结构并计算关心的性质,Combi可以很方便的将计算结果罗列在表格里,一目了然地分析材料性质随结构的变化趋势。

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