Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

BigDFT

BigDFT es un paquete de software libre para físicos y químicos , distribuido bajo la Licencia Pública General GNU , cuyo programa principal permite calcular la energía total , l...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

BigDFT es un paquete de software libre para físicos y químicos , distribuido bajo la Licencia Pública General GNU , cuyo programa principal permite calcular la energía total , la densidad de carga y la estructura electrónica de sistemas formados por electrones y núcleos ( moléculas y sólidos periódicos/cristalinos ) dentro de la teoría del funcional de la densidad (DFT), utilizando pseudopotenciales y una base de ondículas . [ 1 ]

Descripción general

BigDFT implementa la teoría del funcional de la densidad (DFT) resolviendo las ecuaciones de Kohn-Sham que describen los electrones en un material, expandidas en una base de ondículas de Daubechies y utilizando métodos de minimización directa autoconsistente o diagonalización de Davidson para determinar el mínimo de energía. La eficiencia computacional se logra mediante el uso de convoluciones cortas rápidas y pseudopotenciales para describir los electrones internos. Además de la energía total, también se calculan fuerzas y tensiones para poder realizar optimizaciones de geometría y dinámica molecular ab initio.

Los conjuntos de bases de ondículas de Daubechies son un conjunto de bases sistemáticas ortogonales, similares a los conjuntos de bases de ondas planas, pero con la gran ventaja de permitir mallas adaptadas con diferentes niveles de resolución (véase el análisis multirresolución ). Las funciones de escalado de interpolación también se utilizan para resolver la ecuación de Poisson [ 2 ] [ 3 ] con diferentes condiciones de contorno , como sistemas aislados o de superficie.

BigDFT fue uno de los primeros códigos de teoría funcional de la densidad masivamente paralelos que se benefició de las unidades de procesamiento gráfico (GPU) [ 4 ] utilizando los lenguajes CUDA y luego OpenCL .

Debido a que las ondículas de Daubechies tienen un soporte compacto, la aplicación del hamiltoniano se puede realizar localmente [ 5 ], lo que permite tener una escala lineal en función del número de átomos en lugar de una escala cúbica para el software DFT tradicional.

Véase también

Referencias

  1. ↑Genovese, Luigi; Neelov, Alexey; Goedecker, Stefan; Deutsch, Thierry; Ghasemi, Seyed Alireza; Willand, Alexander; Caliste, Damien; Zilberberg, Oded; Rayson, Mark; Bergman, Anders; Schneider, Reinhold (2008-07-07). "Daubechies wavelets as a basis set for density functional pseudopotential calculations". The Journal of Chemical Physics. 129 (1): 014109. arXiv:0804.2583. Bibcode:2008JChPh.129a4109G. doi:10.1063/1.2949547. ISSN 0021-9606. PMID 18624472. S2CID 1308463.
  2. ↑Genovese, Luigi; Deutsch, Thierry; Neelov, Alexey; Goedecker, Stefan; Beylkin, Gregory (2006-08-21). "Efficient solution of Poisson's equation with free boundary conditions". The Journal of Chemical Physics. 125 (7). AIP Publishing: 074105. arXiv:cond-mat/0605371. Bibcode:2006JChPh.125g4105G. doi:10.1063/1.2335442. ISSN 0021-9606. PMID 16942320. S2CID 13918003.
  3. ↑Genovese, Luigi; Deutsch, Thierry; Goedecker, Stefan (2007-08-07). "Efficient and accurate three-dimensional Poisson solver for surface problems". The Journal of Chemical Physics. 127 (5). AIP Publishing: 054704. arXiv:cond-mat/0703677. Bibcode:2007JChPh.127e4704G. doi:10.1063/1.2754685. ISSN 0021-9606. PMID 17688354. S2CID 13526036.
  4. ↑L. Genovese, M. Ospici, T. Deutsch, J.-F. Méhaut, A. Neelov, S. Goedecker (2009). "Density Functional Theory calculation on many-cores hybrid CPU-GPU architectures in hybrid architecture"(PDF). Journal of Chemical Physics. 131 034103 (3): 034103. arXiv:0904.1543. doi:10.1063/1.3166140. PMID 19624177. Archived from the original(PDF) on 2017-08-09. Retrieved 2019-10-30.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  5. ↑ Mohr, Stephan; Ratcliff, Laura E.; Boulanger, Paul; Genovese, Luigi; Caliste, Damien; Deutsch, Thierry; Goedecker, Stefan (2014-05-28). "Ondículas de Daubechies para la teoría funcional de la densidad de escala lineal". The Journal of Chemical Physics . 140 (20). AIP Publishing: 204110. arXiv : 1401.7441 . Bibcode : 2014JChPh.140t4110M . doi : 10.1063/1.4871876 . ISSN 0021-9606 . PMID 24880269 . S2CID 4619389 .   
  • Sitio web de BigDFT