高通量 𝑎𝑏 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑜 计算是基于数据驱动的新材料发现中不可或缺的部分,这在多个在线材料数据库的建立中得到了体现。通过计算积累的大量理论数据,使得数据驱动发现成为可能,从而构建机器学习和人工智能模型来预测新化合物及其性质。有效使用和提取这些现有在线材料数据库中的数据,可以加速下一阶段的材料发现,针对不同和更先进的性质,例如电子-声子耦合以实现声子介导的超导性。然而,从这些数据库中提取数据、生成针对不同 𝑎𝑏 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑜 计算的定制输入文件、执行这些计算以及分析新结果可能是繁重的任务。在这里,作者介绍一个名为“HTESP”(高通量电子结构包)的软件包,使用Python和Bash语言编写,自动化整个工作流程,包括数据提取、输入文件生成、计算提交、结果收集和绘图。HTESP将有助于加速未来的计算材料发现过程。
HTESP程序核心功能:
a. Retrieving and Formatting Input Files from Materials Project, AFLOW, and OQMD Databases for Quantum Espresso (QE) and VASP Calculations.
b. Conducting Ground-State Calculations, including Structure Relaxation, Band Structure, and Density of States (DOS) Calculations, with Comprehensive Convergence Tests.
c. Performing Electron-Phonon Calculations and Investigating Superconductivity Utilizing Isotropic Eliashberg Approximation, with Spectral Function (α^2F) Plotting, Phonon Dispersion Analysis (with or without Atomic Projections).
d. Generating Input Files for Wannier90, EPW (Anisotropic Superconductivity), and WannierTools Calculations, with energies windows provided by users for wannierization.
e. Conducting Phonon and Thermodynamic Calculations Using the Phonopy Package.
f. Executing Ground-State Calculations to Construct Thermodynamic Phase Diagrams (Convex Hulls) with the Pymatgen Library.
g. Performing Fermi Surface Calculations Utilizing the IFERMI Package.
h. Computing Elastic Properties, Investigating Magnetic Ordering, and Other Related Analyses.