QuantumATK:实验科学家的优选计算模拟工具

文摘   科技   2024-05-05 17:19   北京  


QuantumATK:实验科学家的优选计算模拟工具

材料的发现、性能机理研究包含冗长的合成、加工、测试等实验过程,结果数据凝聚了大量的精力和汗水,我们总是希望更深入的研究相关问题,更好的确认和解释实验数据,理解其背后的机理。这些关于机理的知识积累最终会成为设计和优化新材料的关键,也是研究获得更快更广泛的认可的重要条件。

原子级别的材料学计算模拟方法可以基于不含参数的第一性原理计算,获得材料的各种基础和应用层面的性质,例如:

  • 在原子水平上创建材料结构模型,与X射线衍射、电镜等表征手段相互佐证

  • 模拟材料表面的扫描探针显微镜的图像和电流;

  • 模拟体系的紫外可见、红外、拉曼、核磁共振等光谱,并与实验对比

  • 研究半导体材料的带隙、载流子有效质量、迁移率等,与电化学带隙或光学带隙、载流子测定结果对比

  • 计算材料或界面的电阻、电导、热导等

  • 计算介电材料的介电性质、电光效应、二次谐波产生等线型光学或非线性光学性质

  • 研究化学反应和原子迁移等的热力学和动力学,确证反应机理

  • 构建器件模型,模拟异质结构的伏安特性、FET器件的转移特性

  • 计算磁性材料的磁各向异性能、海森堡交换常数、居里温度等,评估材料的磁化特性



QuantumATK: 新一代的原子级材料学计算模拟平台

QuantumATK提供的原子水平的材料学计算模拟可以在材料学研究中发挥重要作用,为实验结果提供更本质的解释和佐证。QuantumATK简洁直观的图形用户界面特别适合从头开始学习材料学计算模拟,深入了解Python 编程后更可以成为计算模拟领域的专家。

  • 优秀的软件工程:QuantumATK是单一开发组发展的软件,核心计算模块是在同一个的基础框架内开发的,数据、文件、流程等具有高度的统一性和协同性;

  • 无门槛图形用户界面:QuantumATK可以在图形界面上直接完成构建材料模型、设置计算流程、提交计算作业、结果数据分析和作图等全部计算模拟研究过程;

  • 可靠性和稳定性:QuantumATK具有优良的计算可靠性和软件稳定性,使用默认参数就可以得到相当不错的结果;

  • 研究超大和复杂体系:QuantumATK可以使用量子力学密度泛函理论(DFT)方法研究数千原子的超大体系,为研究实际的复杂材料结构提供了可能性

  • QuantumATK还提供丰富的入门学习视频教程,还有从易到难的文字教程和手册。


视频教程合集

  • https://www.fermitech.com.cn/wiki/doku.php?id=atk:quantumatk%E6%95%99%E7%A8%8B%E7%9F%AD%E8%A7%86%E9%A2%91%E7%89%88


应用文章

QuantumATK在电池、半导体、催化、化学化工、聚合物、磁材料、自旋电子学、金属和无机非金属材料等众多领域都有广泛的应用。详见:https://www.fermitech.com.cn/solutions/

世界各地的实验用户使用 QuantumATK 辅助他们的研究,佐证实验发现,解释实验结果,例如:


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