QuantumATK-原子シミュレーション・プロダクト

擬ポテンシャルと原子数値基底(LCAO)関数系を使用した密度汎関数法(DFT)の計算エンジン

非平衡グリーン関数(NEGF)法を使用した、ナノスケールデバイスの輸送計算用のモジュール。 ハミルトニアンの記述に、DFT-LCAOまたは半経験的手法を使用。

スラブ近似を超えた表面のモデリング用モジュール。 電気化学反応や表面状態の計算が可能。ハミルトニアンの記述に、DFT-LCAOまたは半経験的手法を使用。

擬ポテンシャル法と平面波基底関数系を使用したDFTの計算エンジン。

DFTB、拡張Hückel、Slater-Koster、およびその他のtight-bindingモデルを使用した半経験的計算エンジン。

結合型ポテンシャル、反応性ポテンシャル、2体ポテンシャル、その他、パラメータ化された相互作用モデルなど、古典的力場関数を使用した原子スケール計算(分子動力学など)エンジン。

複雑な材料系に利用可能な機械学習力場関数。多元素から成る複雑な結晶、アモルファス、液体、界面などの現実的な構造に対する計算、欠陥やドーパントのマイグレーション障壁の計算、熱輸送の計算を、ab-initio計算とほぼ同精度で100〜1000倍高速に実行。

QuantumATKの全ての計算機能を提供するグラフィカルユーザーインターフェイス(GUI)。

サードパーティー製のプログラム・コードをNanoLabで扱うためのモジュール。

DFT、半経験的手法、および古典的力場関数を用いる手法を共通のインターフェースから呼び出すことができ、相乗的な連携が可能。タスクの自動化やカスタマイズが可能(NanoLabからも同様のことが可能)。

QuantumATKの計算エンジンに共通のモジュール。MPI並列化と分散メモリにより、計算ワークロードを複数のコンピューティングノード(CPU)に分割して、処理時間(TAT)を削減。

QuantumATKの全計算機能は、共有メモリシステムによるスレッディング並列処理で実行可能。これをMPIと組み合わせて、各マルチコア計算ノードではスレッディング並列、ノード間ではMPI並列、といった並列処理も可能。

多様な熱浴・圧力浴を備えたアンサンブル。構造と反応経路の最適化(NEB)。 構造に対する柔軟な拘束条件と豊富な解析方法を完備。DFT、半経験的手法、古典的力場関数を用いる手法、などをシームレスに連携。

ボルツマン方程式に基づき、変形ポテンシャルと伝導率/移動度テンソルを計算。 ホール係数、ホール伝導率テンソル、ゼーベック係数、ZTなどを計算。 DFT-LCAOおよび半経験的手法を利用。

デバイスまたは周期構造にゲート、誘電体領域、またはインプリシット溶媒モデルを挿入。 周期的、ディリクレ、ノイマン、または多重極境界条件の使用。 DFTおよび半経験的手法が利用可能。

機械的、電子的、磁気的、電気的、および光学的特性を計算する多数の手法。