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MedeA(材料設計支援統合システム)

第一原理電子状態計算プログラム MedeA-VASP

MedeAは、第一原理電子状態計算プログラムとして、VASP(*1)を搭載しています。
VASP は、密度汎関数法を用いた平面波- 擬ポテンシャル法電子状態計算プログラムです。 ウルトラソフト型擬ポテンシャルに加えて、Blöchl のProjector Augmented Wave(PAW)法によるポテンシャルライブラリを実装ています。 効率の良い行列対角化手法とあわせ、高速で精度の高い計算を実現します。 安定構造や遷移状態構造の最適化、拡散パスの検討、反応解析など様々な問題に適用されています。
VASPは、PhononMT 各ツールの計算エンジンとしても使用されます。

Band Structure

1. VASP(Vienna Ab initio Simulation Package)はウィーン大学で開発された第一原理電子状態計算プログラムです。
  G. Kresse and J. Furthmüler, Phys. Rev. B 54, 11169 (1996); Computat. Mat. Sci. 6, 15 (1996).
  G. Kresse and D. Joubert, Phys. Rev. B 59, 1758 (1999).



機能

  • 内殻の取扱い
    ウルトラソフト型擬ポテンシャル
    PAWポテンシャル
  • 交換相関ポテンシャル
    局所密度近似(LDA)、一般化密度勾配補正(GGA)
    ハイブリッドポテンシャル(PBE0、HSE06、B3LYP)
  • screened exchange
  • 局在クーロン相互作用(LDA+U)
  • 分散力補正(GrimmeのDFT-D2)
  • Monkhorst-Pack の特殊点法によるk 点の自動発生
  • Brillouin 領域での積分とフェルミ準位近傍の取扱い
    Tetrahedron 法(Blöchl の補正)
    Smearing(Gaussian、Fermi、Methfessel-Paxton)
  • スピン分極、スピン軌道相互作用、ノンコリニア磁性
  • GW近似
  • 第一原理分子動力学計算
    ミクロカノニカルアンサンブル (NVE)
    カノニカルアンサンブル (NVT)

物性

  • 全エネルギー、生成エネルギー、
    力、応力テンソル
  • 格子定数と原子座標の同時緩和
  • バンド構造
  • 状態密度 (全状態密度、部分状態密度)
  • 電荷密度、静電ポテンシャル
  • スピン密度
  • ELF (Electron Localization Function)
  • 原子座標、静電場の変化に対する線型応答
    誘電テンソル、ピエゾテンソル、
    ボルン有効電荷テンソル
  • 弾性テンソル

VASP GUI

構築した構造モデルに対応した入力ファイルを自動的に作成します。 VASPインターフェース上で、パラメータを変更することが でき、対応したk点やポテンシャルファイルを自動的に作成 します。設定されたジョブは、MedeA独自のキューイングシス テム(Job Server / Task Server)と連携し、 リモートマシンに投入することができます。

VASP Interface

自動収束テスト機能 Automated Convergence

VASP で使用するパラメータは、その収束状況を判断して、最適なパラメータの組合せを設定する必要があります。 Automated Convergence では、主なパラメータ(カットオフ値、k 点数、スメアリング手法)について、エネル ギーに対する収束状況を自動的に計算し、最適なパラメータの組合せを求めます。

Automated Convergence

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