آبان ۱۰, ۱۳۹۵

siesta

 

siesta

 

SIESTA یک نرم افزار و یک متد محاسباتی کارآمد برای محاسبه ساختار الکتریکی و شبیه سازی دینامیک مولکولی مولکولها و جامدات است. از دلایل راندمان بالای SIESTA استفاده از مجموعه توابع پایه ی جایگزیده و استفاده از الگوریتمهای خطی مناسبی است که با توجه به سیستم مورد نظر انتخاب می شود. یکی از ویژگی های بسیار مهم این کد، امکان تنظیم دقت و راندمان محاسبات در بازه گسترده ای است. این بازه، از محاسبات سریع اولیه تا شبیه سازی هایی با دقت بسیار بالا را شامل می شود که از نظر کیفی با سایر رهیافت های محاسباتی همچون روش توابع-تخت و روش تمام الکترونی همخوانی دارد.

فراهم شدن امکان بررسی سیستمهای بزرگ به کمک روشهای محاسباتی ساختار الکترونی فرصتهای جدیدی را در بسیاری از رشتهها گشوده است. برنامهی SIESTA که بصورت رایگان در میان دانشگاهیان توزیع شده بصورت فزایندهای توسط محققان رشته های علوم پایه و مهندسی مورد استفاده قرار گرفته است. در حال حاضر چندین هزار کاربر در سراسر جهان از این برنامه استفاده میکنند و مقالهای که روش محاسباتی SIESTA را توضیح میدهد (J. Phys. Cond. Matt. 14, 2745 (2002)) بالغ بر 7000 ارجاع تا به امروز داشته است.

ویژگیهای اصلی SIESTA:

  •  این نرم افزار از روش استاندارد تابع چگالی خودسازگار کوهن-شم در تقریب های چگالی جایگزیده (LDA) یا شیب تعمیم یافته  (GGA)، استفاده میکند.
  •  این نرم افزار از شبه پتانسیلهای نُرم-پایسته در فرم کاملا غیرموضعی Kleinman-Bylander استفاده میکند.
  • این نرم افزار از اوربیتالهای اتمی به عنوان مجموعهی پایه، زتای چندگانهای و ممان زاویهای نامحدود، قطبش و اوربیتالهای غیرجایگزیده استفاده میکند.
  •  نرم افزار SIESTA می تواند هم به صورت سریال و هم بصورت موازی (under MPI) برای اجرای محاسبات کامپایل شده و اطلاعات زیر را فراهم نماید:
  •  انرژیهای کل و جزئی
  •  نیروهای اتمی
  •  تانسور تنش
  •  ممان دوقطبی الکتریکی
  •  چگالی الکترونی
  •  واهلش ساختار، تحت سلول واحدهای ثابت یا متغیر
  •  دینامیک مولکولی در دمای ثابت (Nose thermostat)
  •  دینامیک سلول متغیر (Parrinello-Rahman)
  •  محاسبات اسپین قطبیده (collinear or not)
  •  نقاط فضای وارون
  •  چگالی حالت های جایگزیده و اوربیتالی
  •  منحنی های COOP و COHP برای آنالیز پیوندهای شیمیایی
  •  قطبش دی الکتریک
  •  ارتعاشات (phonons)
  •  ساختار نواری

از نسخه ی 3 این نرم افزار به این سو، SIESTA حامل ماژولی به نام TranSIESTA شد که امکان بررسی ترابرد بالستیک الکترون در سیستم هایی با مرز های باز را فراهم می کند. با استفاده از TranSIESTA می توان خواص ترابرد الکتریکی، مانند رسانش در بایاس صفر و نمودار I-V یک نانو ساختار را در تماس با دو الکترود با پتاسیل شیمیایی متفاوت را بررسی کرد.

 

مطالب مفید:

راهنمای نرم افزار:

SIESTA-User’s Guide

مدرس:

مصطفی عباسیفرد

محمدمهدی خاتمی