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温馨圆梦

木虫 (知名作家)

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[交流] ABINIT实战手册已有9人参与

ABINIT的主程序使用赝势和平面波，用密度泛函理论计算总能量，电荷密度，分子和周期性固体的电子结构，进行几何优化和分子动力学模拟，用TDDFT（对分子）或GW近似（多体微扰理论）计算激发态。此外还提供了大量的工具程序。程序的基组库包括了元素周期表1-109号所有元素。ABINIT适于固体物理，材料科学，化学和材料工程的研究，包括固体，分子，材料的表面，以及界面，如导体、半导体、绝缘体和金属。
可以计算很多物理属性：
A. 计算倒格子中核与电子的总能量。
A.1. 计算使用平面波和赝势。
A.2. 总能量的计算使用密度泛函理论（DFT）。可以使用大多数重要的局域密度近似 (LDA)，包括Perdew-Zunger近似。可以使用两种不同的局域自旋密度(LSD)，包括Perdew Wang 92和M. Teter的LSD。还可以使用Perdew-Burke-Ernzerhof，revPBE，RPBE和HCTH等GGA (自旋极化和非极化)。
A.3. 自恰场计算生成DFT基态，以及相关的能量和密度。此后的非自恰计算可以对能带结构的大量k-点产生本征能量。态密度的计算即可以用四面体方法，也可以用模糊技术。
A.4. 程序可以使用多种不同的赝势。对整个周期表适用的有两种：Troullier-Martins型和Goedecker型（这种类型包括自旋-轨道耦合）。如果需要的话，有四个代码可以产生新的赝势。
A.5. 程序本身可以处理金属和绝缘体系。
A.6. 晶胞可以是正交或者非正交。计算可以输入任何对称性及相应的k-点集。
A.7. 电子体系可以用自旋极化和自旋非极化计算。一个特殊的选项可以有效地处理反铁磁性。可以对总能量计算非共线的磁性（不能用于力，张量，相应函数…）。可以禁止晶胞的总磁矩。
A.8. 总能量，力，张量和电子结构的计算可以考虑自旋-轨道耦合。
A.9. 能量可分解为不同的成分（局域势，XC，Hartree…）。
A.10. 计算内部电子本征值。
A.11. 230个空间群和1191个Shubnikov磁群的对称性分析。
B. 计算总能量和本征能量
B.1. 用解析公式计算Hellman-Feynman力。
B.2. 计算应力。
B.3. 极化的计算。
B.4. 响应的计算。
B.5. 计算近似的和准确的磁化系数矩阵和介电矩阵。
B.6. 解析计算电子本征能量的导数。
B.7. 计算光学传导性。
B.8. Born有效电荷的能带分解，以及局域化张量的计算。
C. 激发态
C.1. 用GW近似计算电离能和亲和能。
C.2. 用TDDFT计算原子和分子的（单重、三重）激发态和振荡强度。
D. 移动原子，改变晶胞参数
D.1. 用不同的方法寻找平衡构型。可以同时优化晶胞参数。优化过程中如果需要的话，可以固定指定的晶胞参数，角度，或原子位置。
D.2. 有两种算法进行分子动力学计算。
D.3. 自动分析键长键角。原子坐标的格式支持用可视化软件XMOL显示。
E. 分析和图形工具
E.1. 后期处理程序cut3d用于分析密度和势文件。它还可以改变文件格式，提取2D明面或者1D线。此外还可以分析波函文件。
E.2. 另一个后期处理程序aim，用于进行Bader的“原子中的分子”（AIM）密度分析。
E.3. 对可视化程序产生格式化数据：键结构（用XMGR显示），不同参数的总能量（用XMGR显示），电荷密度（3D轮廓线，先用cut3d，再用商业程序matlab；cut3d也可以产生2D密度图）。
E.4. 后期处理程序band2eps自动画出eps格式的声子散射曲线。

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