第一篇：各計算材料軟件的優(yōu)勢

不同計算材料軟件的模塊與優(yōu)勢

理工院13級物理學(xué) 徐飛鴻 學(xué)號13345028

日期：2015年10月29日

Materials Studio：

Materials Studio是ACCELRYS公司專門為材料科學(xué)領(lǐng)域研究者所涉及的一款可運(yùn)行在PC上的模擬軟件。它可以幫助你解決當(dāng)今化學(xué)、材料工業(yè)中的一系列重要問題。支持Windows98、NT、Unix以及Linux等多種操作平臺的Materials Studio使化學(xué)及材料科學(xué)的研究者們能更方便的建立三維分子模型，深入的分析有機(jī)、無機(jī)晶體、無定形材料以及聚合物。

多種先進(jìn)算法的綜合運(yùn)用使Material Studio成為一個強(qiáng)有力的模擬工具。它可以進(jìn)行性質(zhì)預(yù)測、聚合物建模還是X射線衍射模擬，操作簡單，并且得到的數(shù)據(jù)切實可靠。靈活方便的Client-Server結(jié)構(gòu)還是的計算機(jī)可以在網(wǎng)絡(luò)中任何一臺裝有NT、Linux或Unix操作系統(tǒng)的計算機(jī)上進(jìn)行，從而最大限度的運(yùn)用了網(wǎng)絡(luò)資源。

ACCELRYS的軟件使任何的研究者都能達(dá)到和世界一流工業(yè)研究部門相一致的材料模擬的能力。模擬的內(nèi)容囊括了催化劑、聚合物、固體化學(xué)、結(jié)晶學(xué)、晶粉衍射以及材料特性等材料科學(xué)研究領(lǐng)域的主要課題。

模塊簡介：

Materials Studio采用了大家非常熟悉的Microsoft標(biāo)準(zhǔn)用戶界面，允許用戶通過各種控制面板直接對計算參數(shù)和計算結(jié)果進(jìn)行設(shè)置和分析。目前，Materials Studio軟件包括如下功能模塊：

Materials Visualizer:

提供了搭建分子、晶體及高分子材料結(jié)構(gòu)模型所需要的所有工具，可以操作、觀察及分析結(jié)構(gòu)模型，處理圖表、表格或文本等形式的數(shù)據(jù)，并提供軟件的基本環(huán)境和分析工具以及支持Materials Studio的其他產(chǎn)品。是Materials Studio產(chǎn)品系列的核心模塊。

Discover:

Materials Studio的分子力學(xué)計算引擎。使用多種分子力學(xué)和動力學(xué)方法，以仔細(xì)推導(dǎo)力場作為基礎(chǔ)，可準(zhǔn)確地計算出最低能量構(gòu)型、分子體系的結(jié)構(gòu)和動力學(xué)軌跡等。

COMPASS:

支持對凝聚態(tài)材料進(jìn)行原子水平模擬的功能強(qiáng)大的力場。是第一個由凝聚態(tài)性質(zhì)以及孤立分子的各種從頭算和經(jīng)驗數(shù)據(jù)等參數(shù)化并經(jīng)驗證的從頭算力場。可以在很大的溫度、壓力范圍內(nèi)精確地預(yù)測孤立體系或凝聚態(tài)體系中各種分子的結(jié)構(gòu)、構(gòu)象、振動以及熱物理性質(zhì)。

Amorphous Cell:

允許對復(fù)雜的無定型系統(tǒng)建立有代表性的模型，并對主要性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測。通過觀察系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系，可以對分子的一些重要性質(zhì)有更深入的了解，從而設(shè)計出更好的新化合物和新配方?？梢匝芯康男再|(zhì)有：內(nèi)聚能密度(CED)、狀態(tài)方程行為、鏈堆砌以及局部鏈運(yùn)動等。

Reflex:

模擬晶體材料的X光、中子以及電子等多種粉末衍射圖譜。可以幫助確定晶體的結(jié)構(gòu)，解析衍射數(shù)據(jù)并用于驗證計算和實驗結(jié)果。模擬的圖譜可以直接與實驗數(shù)據(jù)比較，并能根據(jù)結(jié)構(gòu)的改變進(jìn)行即時的更新。包括粉末衍射指標(biāo)化及結(jié)構(gòu)精修等工具。

Reflex Plus:

是對Reflex的完善和補(bǔ)充，在Reflex標(biāo)準(zhǔn)功能基礎(chǔ)上加入了已被廣泛驗證的PowderSolve技術(shù)。Reflex Plus提供了一套可以從高質(zhì)量的粉末衍射數(shù)據(jù)確定晶體結(jié)構(gòu)的完整工具。

Equilibria:

可計算烴類化合物單組分體系或多組分混合物的相圖，溶解度作為溫度、壓力和濃度的函數(shù)也可同時得到，還可計算單組分體系的virial系數(shù)。適用領(lǐng)域包括石油及天然氣加工過程(如凝析氣在高壓下的性質(zhì))、石油煉制(重?zé)N相在高壓下的性質(zhì))、氣體處理、聚烯烴反應(yīng)器(產(chǎn)物控制)、橡膠(作為溫度和濃度的函數(shù)的不同溶劑的溶解度)。

DMol3:

獨特的密度泛函(DFT)量子力學(xué)程序，是唯一的可以模擬氣相、溶液、表面及固體等過程及性質(zhì)的商業(yè)化量子力學(xué)程序，應(yīng)用于化學(xué)、材料、化工、固體物理等許多領(lǐng)域。可用于研究均相催化、多相催化、分子反應(yīng)、分子結(jié)構(gòu)等，也可預(yù)測溶解度、蒸氣壓、配分函數(shù)、熔解熱、混合熱等性質(zhì)。

CASTEP:

先進(jìn)的量子力學(xué)程序，廣泛應(yīng)用于陶瓷、半導(dǎo)體、金屬等多種材料，可研究：晶體材料的性質(zhì)(半導(dǎo)體、陶瓷、金屬、分子篩等)、表面和表面重構(gòu)的性質(zhì)、表面化學(xué)、電子結(jié)構(gòu)(能帶及態(tài)密度)、晶體的光學(xué)性質(zhì)、點缺陷性質(zhì)(如空位、間隙或取代摻雜)、擴(kuò)展缺陷(晶粒間界、位錯)、體系的三維電荷密度及波函數(shù)等。

Materials Studio軟件的優(yōu)點：

1、Materials Studio是專門為材料科學(xué)領(lǐng)域研究者開發(fā)的一款可運(yùn)行在PC上的模擬軟件。支持Windows 98、2000、NT、Unix以及Linux等多種操作平臺。

2、Materials Studio軟件采用靈活的Client-Server結(jié)構(gòu)。其核心模塊Visualizer運(yùn)行于客戶端PC，支持的操作系統(tǒng)包括Windows 98、2000、NT;計算模塊(如Discover)

3、Amorphous，Equilibria，DMol3，CASTEP等)運(yùn)行于服務(wù)器端，支持的系統(tǒng)包括Windows 2000、NT、SGIIRIX以及Red Hat Linux。

4、投入成本低，易于推廣。浮動許可(Floating License)機(jī)制允許用戶將計算作業(yè)提交到網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺服務(wù)器上，并將結(jié)果返回到客戶端進(jìn)行分析，從而最大限度地利用了網(wǎng)絡(luò)資源，減少了硬件投資。

Wien2K：

用密度泛函理論（DFT）計算固體的電子結(jié)構(gòu)。它基于鍵結(jié)構(gòu)計算最準(zhǔn)確的方案——完全勢能(線性)增廣平面波((L)APW)+局域軌道(lo)方法。在密度泛函中可以使用局域(自旋)密度近似(LDA)或廣義梯度近似(GGA)。WIEN 2000使用全電子方案，包含相對論影響。功能

1、計算固體特性。

2、鍵能和態(tài)密度，電子密度和自旋密度，X射線結(jié)構(gòu)因子，Baders的“分子中的原子”概念，總能量，力，平衡結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，分子動力學(xué)，電場梯度，異構(gòu)體位移，超精細(xì)場，自旋極化(鐵磁性和反鐵磁性結(jié)構(gòu))，自旋-軌道耦合，X射線發(fā)射和吸收譜，電子能量損失譜計算固體的光學(xué)特性。

3、費米表面。

4、LDA，GGA，meta-GGA，LDA+U，軌道極化。

5、中心對稱和非中心對稱晶格，內(nèi)置230個空間群。

6、圖形用戶界面和用戶指南。

7、友好的用戶環(huán)境W2web(WIEN to WEB)可以很容易的產(chǎn)生和修改輸入文件

8、幫助用戶執(zhí)行各種任務(wù)(如電子密度，態(tài)密度等。

平臺：Unix / Linux。

Gaussian：

Gaussian是目前計算化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)最流行、應(yīng)用范圍最廣的商業(yè)化量子化學(xué)計算程序包。Gaussian軟件的出現(xiàn)降低了量子化學(xué)計算的門檻，使得從頭計算方法可以廣泛使用，從而極大地推動了其在方法學(xué)上的進(jìn)展。其可執(zhí)行程序可在不同型號的大型計算機(jī)，超級計算機(jī)，工作站和個人計算機(jī)上運(yùn)行，并相應(yīng)有不同的版本。到目前為止，Gaussian已經(jīng)推出了12個版本，包括Gaussian70、Gaussian76、Gaussian80、Gaussian82、Gaussian86、Gaussian88、Gaussian90、Gaussian92、Gaussian92/DFT、Gaussian94、Gaussian98、Gaussian03等，其版本數(shù)字也是該版本發(fā)布的年份。其中，每個版本發(fā)布后，還陸續(xù)發(fā)布了一些這些版本的修訂版。目前最新的版本是Gaussian03 Revision D.01/D.02。

Gaussian程序是用FORTRAN語言編寫的，它從量子力學(xué)的基本原理出發(fā)，可計算能量、分子結(jié)構(gòu)、分子體系的振動頻率以及大量從這些基本計算方法中導(dǎo)出的分子性質(zhì)。它能用于研究不同條件下的分子和反應(yīng)，包括穩(wěn)定的粒子和實驗上難以觀測的化合物，例如瞬時的反應(yīng)中間物和過渡結(jié)構(gòu)。

Gaussian的并行模式是采用OpenMP來實現(xiàn)的。OPENMP的并行實現(xiàn)是針對共享內(nèi)存的機(jī)器的，實現(xiàn)方法簡單。因此Gaussian在共享內(nèi)存的機(jī)器上，能獲得很好的性能。對于跨節(jié)點的計算，Gaussian使用TCP Linda軟件來實現(xiàn)。TCP Linda是一個虛擬共享內(nèi)存的并行執(zhí)行環(huán)境，它可以把一個通過網(wǎng)絡(luò)連接的分布式內(nèi)存的機(jī)群或工作站虛擬成共享內(nèi)存環(huán)境，從而使像Gaussian這樣的用OPENMP實現(xiàn)并行的程序能夠在分布式內(nèi)存的機(jī)器上運(yùn)行。

功能

1、分子能量和結(jié)構(gòu)

2、過渡態(tài)能量和結(jié)構(gòu)

3、鍵和反應(yīng)能量

4、分子軌道

5、多重矩

6、原子電荷和電勢

7、振動頻率

8、紅外和拉曼光譜

9、核磁性質(zhì)

10、極化率和超極化率

11、熱力學(xué)性質(zhì)

12、反應(yīng)路徑

計算可以對體系的基態(tài)或激發(fā)態(tài)執(zhí)行?？梢灶A(yù)測周期體系的能量，結(jié)構(gòu)和分子軌道。因此，Gaussian可以作為功能強(qiáng)大的工具，用于研究許多化學(xué)領(lǐng)域的課題，例如取代基的影響，化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，勢能曲面和激發(fā)能等等。

Gaussian 03 介紹

Gaussian 03在化學(xué)、化工、生物化學(xué)、物理化學(xué)等化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域方面的功能都進(jìn)行了增強(qiáng)。

1、研究大分子的反應(yīng)和光譜

Gaussian 03對ONIOM做了重大修改，能夠處理更大的分子(例如，酶)，可以研究有機(jī)體系的反應(yīng)機(jī)制，表面和表面反應(yīng)的團(tuán)簇模型，有機(jī)物光化學(xué)過程，有機(jī)和有機(jī)金屬化合物的取代影響和反應(yīng)，以及均相催化作用等。

ONIOM的其它新功能還有：定制分子力學(xué)力場;高效的ONIOM頻率計算;ONIOM對電、磁性質(zhì)的計算。

2、通過自旋-自旋耦合常數(shù)確定構(gòu)像

當(dāng)沒有X-射線結(jié)構(gòu)可以利用時，研究新化合物的構(gòu)像是相當(dāng)困難的。NMR光譜的磁屏蔽數(shù)據(jù)提供了分子中各原子之間的連接信息。自旋-自旋耦合常數(shù)可用來幫助識別分子的特定構(gòu)像，因為它們依賴于分子結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)角。

除了以前版本提供的NMR屏蔽和化學(xué)位移以外，Gaussian 03還能預(yù)測自旋-自旋耦合常數(shù)。通過對不同構(gòu)像計算這些常數(shù)，并對預(yù)測的和觀測的光譜做比較，可以識別觀測到的特定構(gòu)像。另外，歸屬觀測的峰值到特定的原子也比較容易。

3、研究周期性體系

Gaussian 03擴(kuò)展了化學(xué)體系的研究范圍，它可以用周期性邊界條件的方法(PBC)模擬周期性體系，例如聚合物和晶體。PBC技術(shù)把體系作為重復(fù)的單元進(jìn)行模擬，以確定化合物的結(jié)構(gòu)和整體性質(zhì)。例如，Gaussian 03可以預(yù)測聚合物的平衡結(jié)構(gòu)和過渡結(jié)構(gòu)。通過計算異構(gòu)能量，反應(yīng)能量等，它還可以研究聚合物的反應(yīng)，包括分解，降解，燃燒等。Gaussian 03還可以模擬化合物的能帶隙。

PBC的其它功能還有：(1)二維PBC方法可以模擬表面化學(xué)，例如在表面和晶體上的反應(yīng)。用同樣的基組，Hartree-Fock或DFT理論方法還可以用表面模型或團(tuán)簇模型研究相同的問題。Gaussian 03使得對研究的問題可以選擇合適的近似方法，而不是使問題滿足于模塊的能力極限。(2)三維PBC：預(yù)測晶體以及其它三維周期體系的結(jié)構(gòu)和整體性質(zhì)。

4、預(yù)測光譜

Gaussian 03可以計算各種光譜和光譜特性。包括：IR和Raman;預(yù)共振Raman;紫外-可見;NMR;振動圓形二色性(VCD);電子圓形二色性(ECD);旋光色散(ORD);諧性振-轉(zhuǎn)耦合;非諧性振動及振-轉(zhuǎn)耦合;g張量以及其它的超精細(xì)光譜張量。

5、模擬在反應(yīng)和分子特性中溶劑的影響

在氣相和在溶液之間，分子特性和化學(xué)反應(yīng)經(jīng)常變化很大。例如，低位構(gòu)像在氣相和在(不同溶劑的)溶液中，具有完全不同的能量，構(gòu)像的平衡結(jié)構(gòu)也不同，化學(xué)反應(yīng)具有不同的路徑。Gaussian 03提供極化連續(xù)介質(zhì)模型(PCM)，用于模擬溶液體系。這個方法把溶劑描述為極化的連續(xù)介質(zhì)，并把溶質(zhì)放入溶劑間的空穴中。

Gaussian 03的PCM功能包含了許多重大的改進(jìn)，擴(kuò)展了研究問題的范圍：可以計算溶劑中的激發(fā)能，以及激發(fā)態(tài)的有關(guān)特性;NMR以及其它的磁性能;用能量的解析二級導(dǎo)數(shù)計算振動頻率，IR和Raman光譜，以及其它特性;極化率和超極劃率;執(zhí)行性能上的改善。

G03W的界面和G98W相比，沒有什么變化，G98W的用戶不需要重新熟悉界面。

Gaussian新增內(nèi)容

1、新的量子化學(xué)方法

(1)ONIOM模塊做了增強(qiáng)

對ONIOM(MO:MM)計算支持電子嵌入，可以在QM區(qū)域的計算中考慮MM區(qū)域的電特性。

通過算法的改善，ONIOM(MO:MM)對大分子(如蛋白質(zhì))的優(yōu)化更快，結(jié)果更可靠。

ONIOM(MO:MM)能夠計算解析頻率，ONIOM(MO:MO)的頻率計算更快。

提供對一般分子力場(MM)的支持，包括讀入和修改參數(shù)。包含了獨立的MM優(yōu)化程序。

支持任何ONIOM模擬的外部程序。

(2)修改和增強(qiáng)了溶劑模塊

改善和增強(qiáng)了連續(xù)介質(zhì)模型(PCM)：

默認(rèn)是IEFPCM模型，解析頻率計算可以用于SCRF方法。此外改善了空穴生成技術(shù)。

模擬溶液中的很多特性。

可以對Klamt的COSMO-RS程序產(chǎn)生輸入，通過統(tǒng)計力學(xué)方法，用于計算溶解能，配分系數(shù)，蒸汽壓，以及其它整體性質(zhì)。

(3)周期性邊界條件(PBC)

增加了PBC模塊，用于研究周期體系，例如聚合物，表面，和晶體。PBC模塊可以對一維、二維或三維重復(fù)性分子或波函求解具有邊界條件的Schrodinger方程。周期體系可以用HF和DFT研究能量和梯度;

(4)分子動力學(xué)方法

動力學(xué)計算可以定性地了解反應(yīng)機(jī)制和定量地了解反應(yīng)產(chǎn)物分布。計算包含兩個主要近似：

Born-Oppenheimer分子動力學(xué)(BOMD), 對勢能曲面的局域二次近似計算經(jīng)典軌跡。計算用Hessian算法預(yù)測和校正走步，較以前的計算在步長上能夠改善10倍以上。還可以使用解析二級導(dǎo)數(shù)，BOMD能夠用于所有具有解析梯度的理論方法。

提供原子中心密度矩陣傳播(ADMP)分子動力學(xué)方法，用于Hartree-Fock和DFT。吸取了Car和Parrinello的經(jīng)驗，ADMP傳遞電子自由度，而不是求解每個核結(jié)構(gòu)的SCF方程。與Car-Parrinello不同之處在于，ADMP傳遞密度矩陣而不是MO。如果使用了原子中心基組，執(zhí)行效率會更高。這一方法解決了Car-Parrinello存在的一些限制，例如，不再需要用D代替H以獲得能量守恒，純DFT和混合DFT均可使用。ADMP也可以在溶劑存在的情況下執(zhí)行，ADMP可以用于ONIOM(MO:MM)計算。

(5)激發(fā)態(tài)

激發(fā)態(tài)計算方面做了增強(qiáng)。由于改善了在完全組態(tài)相互作用計算中求解CI矢量的算法，提高了CASSCF執(zhí)行效率。對能量和梯度計算可以使用約14個軌道(頻率計算仍是8個)。

限制活性空間(RAS)的SCF方法。RASSCF把分子軌道分成五個部分：最低的占據(jù)軌道(計算中作為非活性軌道考慮)，計算中作為雙占據(jù)的RAS1空間，包含對所研究問題非常重要分子軌道的RAS2空間，弱占據(jù)的RAS3空間，以及未占據(jù)軌道(計算中做凍結(jié)處理)。因此，CASSCF在RAS計算中分成三個部分，考慮的組態(tài)通過定義RAS1空間允許的最少電子數(shù)和RAS3空間允許的最多電子數(shù)，以及三個RAS空間電子總數(shù)來產(chǎn)生。

NBO軌道可用于定義CAS和RAS活性空間。對于對應(yīng)成鍵/孤對電子的反鍵軌道可以提供相當(dāng)好的初始猜測。

對稱性匹配簇/組態(tài)相互作用(SAC-CI)方法，用于有機(jī)體系激發(fā)態(tài)的高精度計算，研究兩個或更多電子激發(fā)的過程(例如電離譜的擾動)，以及其它的問題。

CIS，TD-HF和TD-DFT的激發(fā)態(tài)計算中可以考慮溶劑影響。

2、新的分子特性

(1)自旋-自旋耦合常數(shù)，用于輔助識別磁譜的構(gòu)像。

(2)g張量以及其它的超精細(xì)光譜張量，包括核電四次常數(shù)，轉(zhuǎn)動常數(shù)，四次離心畸變項，電子自旋轉(zhuǎn)動項，核自旋轉(zhuǎn)動項，偶極超精細(xì)項，以及Fermi接觸項。所有的張量可以輸出到Pickett的擬合與光譜分析程序。

(3)諧性振-轉(zhuǎn)耦合常數(shù)。分子的光譜特性依賴于分子振、轉(zhuǎn)模式的耦合。可用于分析轉(zhuǎn)動譜。

(4)非諧性振動及振-轉(zhuǎn)耦合。通過使用微擾理論，更高級的項可以包含到頻率計算中，以產(chǎn)生更精確的結(jié)果。

(5)預(yù)共振Raman光譜，可以產(chǎn)生基態(tài)結(jié)構(gòu)，原子間連接，以及振動態(tài)的信息。

(6)旋光性以及旋光色散，通過GIAO計算，用于識別手性體系的異構(gòu)體。

(7)電子圓二色性(ECD)。這一特性是光學(xué)活性分子在可見-紫外區(qū)域的差異吸收，用于歸屬絕對構(gòu)型。預(yù)測的光譜還可用于解釋已存在的ECD數(shù)據(jù)和歸屬峰位，(8)含頻極化和超極化，用于研究材料的分子特性隨入射光波長的變化。

(9)用量度無關(guān)原子軌道(GIAO)方法計算磁化率，它類似于電極化率，用于研究分子的順磁/反磁特性。

(10)預(yù)測氣相和在溶劑中的電、磁特性和光譜。

(11)ONIOM預(yù)測電、磁特性。

3、新增加的基本算法

(1)更好的初始軌道猜測。Gaussian 03使用Harris泛函產(chǎn)生初始猜測。這個泛函是對DFT非迭代的近似，它產(chǎn)生的初始軌道比Gaussian 98要好，例如，對有機(jī)體系有所改善，對金屬體系有明顯改善。

(2)新的SCF收斂算法，幾乎可以解決以前所有的收斂問題。對于其它極少數(shù)的不收斂情況，Gaussian 03提供了Fermi展寬和阻尼方法。

(3)純DFT計算的密度擬合近似。這一近似在計算庫侖相互作用時，把密度用一組原子中心函數(shù)展開，而不是計算全部的雙電子積分。它用線性換算的算法，對中等體系的純DFT計算可以極大地提高計算效率，而又不損失多少精度。Gaussian 03可以對AO基自動產(chǎn)生合適的擬合基，也可以選擇內(nèi)置的擬合基。

(4)更快的自動FMM方法，用于適中的體系(純DFT約100個原子，混合DFT約150個原子)。

(5)對純DFT使用更快的庫侖能算法，節(jié)省庫侖問題的CPU時間。

(6)O(N)更精確的交換能量項。在Hartree-Fock和DFT計算中，通過刪除密度矩陣的零值項來屏蔽精確的交換貢獻(xiàn)。這可以節(jié)省時間，而又不損失精度。

4、新增功能：

(1)新的密度泛函：OPTX交換，PBE和B95相關(guān)，VSXC和HCTH純泛函，B1及其變體B98，B97-1，B97-2，PBE1PBE混合泛函。

(2)高精度能量方法：G3及其變體，W1方法。另外還包含W1BD，它用BD代替耦合簇，比CBS-QB3和G3更精確，當(dāng)然計算也更加昂貴。

(3)對重元素全電子基組計算的Douglas-Kroll-Hess標(biāo)量相對論修正，用于當(dāng)ECP基組不能滿足精度的情況。

(4)逼近基組極限的UGBS基組。

SIESTA(Spanish Initiative for Electronic Simulations with Thousands ofAtoms)：

SIESTA是一種實現(xiàn)電子結(jié)構(gòu)計算和第一性原理分子動力學(xué)模擬的程序，同時也是一種實現(xiàn)的方法。

軟件功能：SIESTA用于分子和固體的電子結(jié)構(gòu)計算和分子動力學(xué)模擬。SIESTA使用標(biāo)準(zhǔn)的Kohn-Sham自恰密度泛函方法，結(jié)合局域密度近似(LDA-LSD)或廣義梯度近似(GGA)。計算使用完全非局域形式(Kleinman-Bylander)的標(biāo)準(zhǔn)守恒贗勢。基組是數(shù)值原子軌道的線性組合(LCAO)。它允許任意個角動量，多個zeta，極化和截斷軌道。計算中把電子波函和密度投影到實空間網(wǎng)格中，以計算Hartree和XC勢，及其矩陣元素。除了標(biāo)準(zhǔn)的Rayleigh-Ritz本征態(tài)方法以外，程序還允許使用占據(jù)軌道的局域化線性組合。使得計算時間和內(nèi)存隨原子數(shù)線性標(biāo)度，因而可以在一般的工作站上模擬幾百個原子的體系。程序用Fortran 90編寫，可以動態(tài)分配內(nèi)存，因此當(dāng)要計算的問題尺寸發(fā)生改變時，無需重新編譯。程序可以編譯為串行和并行模式。

軟件主要有以下功能:

l 總能量和部分能量

l 原子力

l 應(yīng)力張量

l 電偶極矩

l 原子，軌道和鍵分析(Mulliken)

l 電子密度

l 幾何松弛，固定或者改變晶胞

l 常溫分子動力學(xué)

l 可變晶胞動力學(xué)(Parrinello-Rahman)

l 自旋極化計算(共線或者非共線)

l BZ區(qū)的k-取樣

l 態(tài)的局域和軌道投影密度

l 能帶結(jié)構(gòu)

l 通過過濾或移到原子格點的方法平滑“蛋箱效應(yīng)”

l HF和混和泛函

l 用多格點方法對溶劑中的分子計算Poisson-Boltzman方程

l 其它的線性標(biāo)度方法

l 增強(qiáng)的MD歷史框架

Siesta 3.0新增功能：

1.功能增強(qiáng)：TranSiesta功能;主程序模塊化;計算COOP/COHP/PDOS曲線的新程序，用于化學(xué)分析;優(yōu)化基組、贗勢的工具程序;新的過濾流程，用于減少蛋箱結(jié)構(gòu)的影響。

2.新的工具：新版本denchar;新的檢查蛋箱腳本;贗勢文件解釋器;加入新的STM-圖像代碼;Python、Matlab、Octave語言的腳本工具。

3.新的功能：更靈活的產(chǎn)生基組選項;正確處理帶電表面;Ordejon-Mauri線性標(biāo)度泛函支持奇數(shù)電子;PBEsol和Wu-Cohen泛函;優(yōu)化的增強(qiáng);新的分子力學(xué)框架，包括Grimme型vdW;任意k點。

VASP：

VASP是使用贗勢和平面波基組，進(jìn)行從頭量子力學(xué)分子動力學(xué)計算的軟件包，它基于CASTEP 1989版開發(fā)。VAMP/VASP中的方法基于有限溫度下的局域密度近似(用自由能作為變量)以及對每一MD步驟用有效矩陣對角方案和有效Pulay混 合求解瞬時電子基態(tài)。這些技術(shù)可以避免原始的Car-Parrinello方法存在的一切問題，而后者是基于電子、離子運(yùn)動方程同時積分的方法。離子和電 子的相互作用超緩Vanderbilt贗勢(US-PP)或投影擴(kuò)充波(PAW)方法描述。兩種技術(shù)都可以相當(dāng)程度地減少過渡金屬或第一行元素的每個原子 所必需的平面波數(shù)量。力與張量可以用VAMP/VASP很容易地計算，用于把原子衰減到其瞬時基態(tài)中。

功能

一、VASP程序的亮點：

1、VASP使用PAW方法或超軟贗勢，因此基組尺寸非常小，描述體材料一般需要每原子不超過100個平面波，大多數(shù)情況下甚至每原子50個平面波就能得到可靠結(jié)果。

2、在平面波程序中，某些部分代碼的執(zhí)行是三次標(biāo)度。在VASP中，三次標(biāo)度部分的前因子足可忽略，導(dǎo)致關(guān)于體系尺寸的高效標(biāo)度。因此可以在實空間求解勢的非局域貢獻(xiàn)，并使正交化的次數(shù)最少。當(dāng)體系具有大約2000個電子能帶時，三次標(biāo)度部分與其它部分可比，因此VASP可用于直到4000個價電子的體系。

3、VASP使用傳統(tǒng)的自洽場循環(huán)計算電子基態(tài)。這一方案與數(shù)值方法組合會實現(xiàn)有效、穩(wěn)定、快速的Kohn-Sham方程自洽求解方案。程序使用的迭代矩陣對角化方案(RMM-DISS和分塊Davidson)可能是目前最快的方案。

4、VASP包含全功能的對稱性代碼，可以自動確定任意構(gòu)型的對稱性。

5、對稱性代碼還用于設(shè)定Monkhorst-Pack特殊點，可以有效計算體材料和對稱的團(tuán)簇。Brillouin區(qū)的積分使用模糊方法或四面體方法。四面體方法可以用Bl?chl校正去掉線性四面體方法的二次誤差，實現(xiàn)更快的k點收斂速度。

二、VASP 5.2的新功能：

1、大規(guī)模并行計算需要較少的內(nèi)存。

2、加入新的梯度校正泛函AM05和PBEsol;用標(biāo)準(zhǔn)PBE POTCAR文件提供新泛函;改善了單中心處理。

3、離子位置和格矢中加入有限差分，從而得到二階導(dǎo)，用于計算原子間力常數(shù)和聲子(需要超晶胞近似)，和彈性常數(shù)。計算中自動考慮對稱性。

4、離子位置和靜電場中加入線性響應(yīng)，從而得到二階導(dǎo)，用于計算原子間力常數(shù)和聲子(需要超晶胞近似)，Born有效電荷張量，靜態(tài)介電張量(電子和離子貢獻(xiàn))，內(nèi)應(yīng)變張量，壓電張量(電子和離子貢獻(xiàn))。線性響應(yīng)只能用于局域和半局域泛函。

5、精確的非局域交換和雜化泛函：Hartree-Fock方法;雜化泛函，特別是PBE0和HSE06;屏蔽交換;(實驗性的)簡單模型勢GW-COHSEX，用于經(jīng)驗的屏蔽交換內(nèi)核;(實驗性的)雜化泛函B3LYP。

6、通過本征態(tài)求和計算含頻介電張量：使用粒子無關(guān)近似，或通過GW的隨機(jī)相近似?？捎糜诰钟?，半局域，雜化泛函，屏蔽交換，和Hartree-Fock。

7、完全含頻GW，速度達(dá)到等離子極點模型：單發(fā)G0W0;在G和W中迭代本征矢直至自洽;(實驗性的)迭代G(也可以選W)本征矢的自洽GW;(實驗性的)對相關(guān)能使用RPA近似的GW總能量;用LDA計算G和W的頂點校正(局域場效應(yīng))，僅能用于非自旋極化的情況;(實驗性的)W的多體頂點校正，僅能用于非自旋極化的情況。

實驗性的功能：用TD-HF和TD-雜化泛函求解Cassida方程(僅能用于非自旋極化的Tamm-Dancoff近似);GW頂點的Bethe-Salpeter(僅能用于非自旋極化的Tamm-Dancoff近似)。

USPEX：

對在高溫、高壓等極端環(huán)境中材料結(jié)構(gòu)的變化，以及發(fā)現(xiàn)材料新的物相是目前材料學(xué)研究領(lǐng)域的熱點和難點。USPEX對這一難點問題取得了突破性的進(jìn)展。USPEX是Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography的縮寫，由Artem R.Oganov研究小組開發(fā)的一種計算方法和同名軟件實現(xiàn)。她克服了使用傳統(tǒng)方法中遇到的成功率低和計算成本高的缺點，成功地實現(xiàn)了對于任意給定溫度、壓強(qiáng)條件下, 無需實驗數(shù)據(jù)等經(jīng)驗參數(shù)，僅從材料化學(xué)成分組成進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測的功能。“uspekh” 在俄語中是“成功”的意思，也顯示了這種方法近100%的成功率！

特色功能

無需實驗數(shù)據(jù)，僅從材料的化學(xué)成分出發(fā)預(yù)測晶體結(jié)構(gòu)，特別適用于高溫、高壓等極限條件下的晶體結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)預(yù)測。功能性材料，如超硬、超密材料，高/低k介電材料等新能源材料，如儲氫材料等金屬，超導(dǎo)體，金屬有機(jī)物等材料支持各種晶胞結(jié)構(gòu)的搜索。由實驗得到的晶胞結(jié)構(gòu)開始搜索，如晶胞參數(shù)，晶胞形狀，晶胞體積等

由已知和假設(shè)結(jié)構(gòu)開始搜索高效的收斂技術(shù)。

遺傳進(jìn)化算法（Evolutionary Algorithm）顯著地降低對非物理和冗余結(jié)構(gòu)的搜索

微粒群優(yōu)化算法（Particle Swarm Optimization）對周期性晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測 支持分子結(jié)構(gòu)的全部固定、部分固定、和完全可變的各種操作

使用“指紋識別”技術(shù)來確定結(jié)構(gòu)的相似程度支持?jǐn)帱c續(xù)算(可修改參數(shù))具備與強(qiáng)大的可視化和分析工具STM4軟件的接口 優(yōu)勢

USPEX通過數(shù)片結(jié)構(gòu)的空間粘連，部分保留并考慮了原子的局域排布信息。反映了晶體中強(qiáng)的短程相互作用和當(dāng)前一代的信息。對于處理較大的體系具有明顯優(yōu)勢。置換算法提供了用戶自定義哪種原子相互交換的功能，特別適用于具有長程化學(xué)相似的不同種原子構(gòu)成的體系。

對于沒有任何晶體信息或者僅有晶格參數(shù)的情況下，可以完全使用從頭算處理6～40原子/晶胞的體系。對于多于40原子/晶胞的體系，計算成本顯著增大，但仍可以實現(xiàn)，需要借助USPEX中的其他方法或近似，足以處理大多數(shù)的晶體學(xué)和地球物理學(xué)問題。對于100～200原子/晶胞的體系，使用經(jīng)典力場方法，也可以得到很好的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 別再重硬輕軟，高性能計算(HPC)軟件大觀 it168網(wǎng)站原創(chuàng) 作者: 雪原整理(2010)

第二篇：視頻會議軟件優(yōu)勢

云屋科技議室概述

云屋科技會議室租賃服務(wù)是深圳云屋科技有限公司在多年語音、視頻、數(shù)據(jù)多媒體交互通訊技術(shù)研究成果基礎(chǔ)上推出的。它對視頻會議的多種應(yīng)用進(jìn)行了深度融合，集清晰的視頻、流暢的音頻、和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)為一體，提供超清晰自然的交談環(huán)境。用戶通過網(wǎng)絡(luò)隨時隨地利用普通個人電腦、標(biāo)準(zhǔn)的視頻采集設(shè)備、耳機(jī)和麥克風(fēng)，輕松實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)的各種遠(yuǎn)程會議、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、遠(yuǎn)程協(xié)作、視頻會議,網(wǎng)絡(luò)課堂等多方面的遠(yuǎn)程視頻服務(wù)。

云屋科技會議室功能特點：

集音頻、視頻、數(shù)據(jù)一體：集視頻、音頻、數(shù)據(jù)等媒體與一體，支持多路視頻分屏顯示、多路語音和數(shù)據(jù)共享，滿足遠(yuǎn)程協(xié)作等需求。

強(qiáng)大的多媒體數(shù)據(jù)交互功能：支持遠(yuǎn)程協(xié)作控制，屏幕共享功能可同步共享所有應(yīng)用軟件。包括：AutoCAD、Photoshop、CorelDraw等所有設(shè)計類軟件、ERP,CRM,OA軟件等MIS管理系統(tǒng)。

實用的大容量文檔共享和白板功能：支持大容量Office文檔共享，可對打開的文檔或白板進(jìn)行標(biāo)注、繪制、粘貼圖片、輸入編輯圖文等操作。支持白板功能。

支持流媒體播放：支持對Flash、MP3、WMV、RMVB、DVD、VCD等各種格式的音聲、影視文件的播放。

強(qiáng)大的錄制功能：可錄制會議內(nèi)容，包括視頻、音頻及數(shù)據(jù)文字以及畫面組合，在允許的情況下保存演講稿，包括文檔和標(biāo)注保存。方便會后保存及觀看。

操作簡捷、易用：只要輸入一個用戶名和密碼便可登錄會議室，操作簡捷易用。

完善的安全機(jī)制：采用md5不可逆加密技術(shù)，128位加密以及會議室密碼驗證等多種安全機(jī)制。使遠(yuǎn)程會議或培訓(xùn)安全可靠。

有效可控的權(quán)限管理策略：采用多級權(quán)限管理體系，成員通過會議密碼驗證升級為會議主席。主席合理分配成員對共享對象的操作和控制程度，還可根據(jù)情況對會議進(jìn)行加鎖，或?qū)⒛吵蓡T請出會議，以保證會議正常進(jìn)行不受干擾

第三篇：各實訓(xùn)室所用軟件

1.ERP沙盤模擬實訓(xùn)室，所用軟件：用友ERP沙盤模擬

2.會計報稅模擬實訓(xùn)室，所用軟件：廈門網(wǎng)中網(wǎng)軟件有限公司開發(fā)的網(wǎng)上報稅實訓(xùn)平臺

3.銀行模擬實訓(xùn)室，所用軟件：

4.會計電算化實訓(xùn)室，所用軟件：用友T3會計信息化實訓(xùn)室配置有多媒體教學(xué)系統(tǒng)，安裝用友財務(wù)軟件，進(jìn)行會計信息化各個模塊的實訓(xùn)，包括系統(tǒng)管理、總賬管理、薪酬管理、固定資產(chǎn)管理、UFO報表、應(yīng)收應(yīng)付、存貨核算、庫存管理、銷售管理等模塊。實訓(xùn)室內(nèi)采用內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)，連接Internet。通過實訓(xùn)教學(xué)，使學(xué)生掌握財務(wù)軟件的操作技能，熟悉會計信息系統(tǒng)的整個數(shù)據(jù)流程。

5.手工賬實訓(xùn)室，所用軟件：廈門網(wǎng)中網(wǎng)軟件有限公司開發(fā)的會計手工賬實訓(xùn)平臺

6.會計模擬實訓(xùn)室：配備了手工會計實訓(xùn)材料，并安裝有多媒體教學(xué)設(shè)備，能直觀演示手工會計處理過程，7.會計技能實訓(xùn)室

第四篇：各軟件教學(xué)視頻網(wǎng)站

各軟件教學(xué)視頻網(wǎng)站

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第五篇：信息自動發(fā)布軟件的優(yōu)勢

信息自動發(fā)布軟件的優(yōu)勢

自2010年以來，中國移動互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)高增速持續(xù)吸引了眼球和口水，眾多業(yè)內(nèi)巨頭經(jīng)歷了從看衰到質(zhì)疑到沉默再到熱捧的過程，話語權(quán)小得多的中小企業(yè)主們更加只能發(fā)出附和的聲音，但事實上移動互聯(lián)網(wǎng)對于他們真正意味著什么，卻是個相對懵懂的問題。

進(jìn)軍互聯(lián)網(wǎng)，這意味著企業(yè)要投入大筆的資金，忍受可能長期不盈利的現(xiàn)狀。不進(jìn)軍，可能競爭對手會進(jìn)入，甚至可能被新興的互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)給顛覆，也許再過五年，那將無商可務(wù)。走向線上，進(jìn)軍電子商務(wù)毫不夸張的說，已經(jīng)成為傳統(tǒng)企業(yè)迫在眉睫的頭等大事。

相比來說，傳統(tǒng)企業(yè)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)有很多優(yōu)勢，他們對自己所處的行業(yè)熟知度相當(dāng)高，他們了解線下經(jīng)營的一系列商業(yè)運(yùn)作，他們所擁有的實干精神以及多年積累的品牌渠道優(yōu)勢，這些都是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)所缺乏的，但為什么很多傳統(tǒng)企業(yè)走向互聯(lián)網(wǎng)時卻遭遇到了各種困境，這里不得不引起筆者的反思。

傳統(tǒng)企業(yè)進(jìn)軍互聯(lián)網(wǎng)遭遇到困難，最主要的是對電子商務(wù)定義不準(zhǔn)確，很多人認(rèn)為所謂的電子商務(wù)便是淘寶，這種認(rèn)識是很錯誤的，也許淘寶很出色，但它也只是電子商務(wù)很小的一部分，對于電子商務(wù)的認(rèn)識使得很多傳統(tǒng)企業(yè)主對電子商務(wù)忘而卻步，如何進(jìn)入電子商務(wù)呢？

首先建立網(wǎng)站是第一步，一個網(wǎng)站相當(dāng)于一個門面，是讓別人認(rèn)識你的第一觀感感受。其次是推廣，市面上眾多的信息自動發(fā)布軟件便是為推廣而設(shè)計的，如何能讓信息自動發(fā)布軟件發(fā)揮它應(yīng)有的功能，最重要的是選擇到一款真正功能強(qiáng)大，性價比高的信息自動發(fā)布軟件。

廈門258集團(tuán)的商務(wù)衛(wèi)士是一套全智能、會思考、全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)營銷工具，可以幫企業(yè)快速的將公司及產(chǎn)品信息宣傳到5000家知名的商貿(mào)網(wǎng)站，同時提升產(chǎn)品關(guān)鍵詞在百度等5大搜索引擎的排名。

商務(wù)衛(wèi)士的主要優(yōu)勢：

1．不收服務(wù)費，會員費，只按購買軟件個數(shù)付費，不存在隱形消費。

2．按年收費，一個軟件的費用相當(dāng)于百度推廣一至兩個月的推廣費用，物超所值。

3．不限制關(guān)鍵詞個數(shù)，可以任意添加關(guān)鍵詞，不另外收費。

4．可以帶動網(wǎng)站的自然排名，擠身百度搜索引擎的前三頁。

5．信息排名穩(wěn)定，不會因為時常掉出排名而苦惱。

6．市場定位更精準(zhǔn)，目標(biāo)客戶人群更明確，信息訪問者的客戶價值更高。

一款軟件可能不能決定你是否可以在電子商務(wù)道路上成功，但一定可以幫你在電子商務(wù)道路上增添光彩。