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电脑知识与技术 2016年第11X期12卷 216-218页

作者：李东翔李瑞琴赵颖覃信茂闫万珺安顺学院数理学院贵州安顺561000 安顺学院电子与信息工程学院贵州安顺561000

abinit程序包是基于量子力学原理和密度泛函理论,对于分子和具有周期性结构的固体,主程序采用赝势和平面波基矢的方法来计算体系的总能量、电子结构以及电荷密度等。该文主要介绍了abinit程序的基本内容、安装与运行及其主要的计算功能... 详细信息

abinit程序包是基于量子力学原理和密度泛函理论,对于分子和具有周期性结构的固体,主程序采用赝势和平面波基矢的方法来计算体系的总能量、电子结构以及电荷密度等。该文主要介绍了abinit程序的基本内容、安装与运行及其主要的计算功能,并将其与主流的第一性原理计算软件做了简要的比较。abinit程序主要的优点为免费开源、运行效率较好及计算功能较齐全,主要的缺点为赝势不够精确和完备。

关键词： abinit 第一性原理免费开源

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First Principle Study of Cubic SrMO3Perovskites (M = Ti, Zr, Mo, Rh, Ru)

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Journal of Modern Physics 2011年第8期2卷 812-816页

作者： Avinash Daga Smita Sharma K. S. Sharma 不详

Lattice parameter and corresponding total free energy have been computed for cubic SrMO3 perovskites (M = Ti, Zr, Mo, Rh, Ru) using the first principle approach within Density functional theory. The results have been calculated using local density approximation (LDA) method. It is found that the calculated lattice parameter for all transition metal oxides are in good agreement with the available experimental data. The total free energy corresponding to this lattice constant has been calculated along with different components of the total free energy. All these calculations have been carried out using abinit computer code.

关键词： Ab-initio Method Perovskite LDA Approximation abinit

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Ab-InitioStructural Study of SrMoO3Perovskite

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Journal of Modern Physics 2012年第12期3卷 1891-1894页

作者： Avinash Daga Smita Sharma Government Dungar College Bikaner India

The equilibrium crystal structure parameter and bulk modulus of the SrMoO3 perovskite has been calculated with ab-initio method based on density functional theory (DFT) using both local density approximation (LDA) and generalized gradient approximation (GGA). The corresponding total free energy along with its various components for SrMoO3 was obtained. The lattice parameter and bulk modulus calculated for SrMoO3 within LDA are 3.99 A and 143.025 GPa respectively whereas within GGA are 4.04 A and 146.14 GPa respectively, both agree well with the available experimental data. The total energy calculated within LDA and GGA is almost the same however lower results are obtained for GGA. All calculations have been carried out using abinit computer code.

关键词： Perovskite DFT LDA GGA abinit

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广义层错能的第一性原理计算及定域性分析

广义层错能的第一性原理计算及定域性分析

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作者：张福州重庆大学

学位级别：硕士

广义层错能的概念从1968年由Vitek在研究面心立方晶体时最早提出到现在已经整整40个年头。广义层错能在材料的brittle-to-ductile transition(BDT)以及晶体的位错理论中起着关键的作用,但由于广义层错能只能通过计算机模拟获得,所以对... 详细信息

广义层错能的概念从1968年由Vitek在研究面心立方晶体时最早提出到现在已经整整40个年头。广义层错能在材料的brittle-to-ductile transition(BDT)以及晶体的位错理论中起着关键的作用,但由于广义层错能只能通过计算机模拟获得,所以对其计算最近一二十年才逐渐增多。本文通过第一性原理计算了金属铝、两种不同半径的锯齿型单壁碳纳米管以及单层石墨的广义层错能。在计算金属铝的广义层错能时,通过改变超晶胞中原子层数以及层间距等方法得到了金属铝的几条广义层错能曲线,用此详细讨论了广义层错能的定域性,得出了广义层错能的产生主要来源于边界原子的贡献的结论。然后计算了两种不同半径锯齿型单壁碳纳米管和单层石墨的广义层错能,将单层石墨看作锯齿型单壁碳纳米管半径无穷大的极限情况,通过比较三者的广义层错能,可以看出锯齿型单壁碳纳米管的曲率效应不明显。本文主要内容可分为三部分,第一部分包括本文的1、2两节,主要是对广义层错能及其计算方法背景的介绍。其中第1节主要介绍了广义层错能的概念以及目前对广义层错能的研究情况,国内对广义层错能的研究相对较少。第2节对第一性原理所用密度泛函理论进行了介绍,并对本文计算广义层错能的软件abinit程序包进行了简单介绍。第二部分是第3节,本节对金属铝的广义层错能进行了计算,金属铝的广义层错能计算已经比较成熟,本节对其进行计算一是验证abinit在计算广义层错能上的可靠性,二是用铝的广义层错能来详细讨论广义层错能的定域性,广义层错能是否具有定域性是广义层错能否运用到位错方程的关键。通过本节我们知道abinit在计算广义层错能是可靠的,分析结果表明广义层错能具有定域性,即广义层错能主要来自两半无限晶体之间最近邻原子层的贡献,由广义层错能得到的回复力Fb ( u ) = ??(γ( u))主要是上、下两部分晶体边界原子之间的相互作用力,将此回复力运用到位错理论中是完全可行的。最后,我们拟合出了金属铝(111)面上广义层错能的解析表达式。本文的第三部分是第4节,在本节中我们首先计算了锯齿型单壁碳纳米管(5,8)以C-C平键和C-C斜键为旋转面的两种广义层错能,计算结果表明以C-C平键为旋转面的广义层错能要比以C-C斜键为旋转面的广义层错能小的多;然后,我们计算了锯齿型单壁碳纳米管(10,8)以C-C斜键为旋转面和单层石墨以C-C斜键为滑移线的广义层错能。在将单层石墨看作碳纳米管半径无穷大的极限条件下,我们比较了锯齿型单壁碳纳米管(5,8)、锯齿型单壁碳纳米管(10,8)以及单层石墨的广义层错能,通过比较可知,广义层错能的值随着半径的增加而变大,但变大的幅度不是很大;在图形上锯齿型单壁碳纳米管(10,8)和单层石墨的广义层错能曲线基本重合。在本节的最后,我们在小位移处采用斜率拟合法,对所得三条广义层错能曲线进行了拟合,并用拟合系数计算了三者的切变模量,且通过与文献的对比来检验了我们计算结果的准确性。本文最后一节,我们总结了本工作研究的主要内容,以及得出的主要结论,并对本工作的后继研究作了简要的说明。

关键词：广义层错能 abinit 铝单层石墨锯齿型单壁碳纳米管

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高性能计算集群的建立及CdGa2S4性质的计算

高性能计算集群的建立及CdGa2S4性质的计算

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作者：刘燕山西大学

学位级别：硕士

随着自然科学的发展和计算机技术的迅速进步,科研工作对利用计算机处理信息的能力要求越来越高。例如在飞行器设计、生物医学、勘探、气象预报、航天、材料科学研究等传统领域,需要高性能计算机和相应的计算能力来完成模拟;在教育、金... 详细信息

随着自然科学的发展和计算机技术的迅速进步,科研工作对利用计算机处理信息的能力要求越来越高。例如在飞行器设计、生物医学、勘探、气象预报、航天、材料科学研究等传统领域,需要高性能计算机和相应的计算能力来完成模拟;在教育、金融等新兴领域对高可靠性、高可用性和高平衡性计算的需求也在不断增长。具体在对材料的物理性质进行第一性原理分析研究时,也需要高性能的计算机进行计算。我们根据材料分析模拟的需要构建了一组高性能计算集群,并在此基础之上对abinit程序包进行了测试并进行了材料力学性质的第一性原理计算。首先介绍了高性能计算的背景。高性能计算一般归类为分布式计算和并行化计算,从架构特点上我们分别介绍了云计算、网格计算和Beowulf集群计算。云计算的基础构架是建立在多个服务器上的多个层次的虚拟化技术。显然,云计算采用的是分布式架构,同样采用分布式架构的还有网格计算。一般来说,网格计算会联合很多不同用途的计算机来实现相同的计算目标。网格计算采用的核心策略是通过中介软件将一个任务分隔,在计算规模较大时,会使用成千上万的计算机。在网格计算中采用了将任务分隔开来的思想,那么将这种思想更进一步完美体现的则是并行计算。在本文中涉及的并行计算集群是Beowulf集群,这种高性能计算集群的优点就是在保持一定性能的前提下易于架构。其次本论文中详细介绍了集群所搭载的操作系统、硬件的选择和软件及其配置方法。在本文中所使用的Beowulf集群配置包括但是不仅仅局限于Centos Linux6操作系统,包括如NFS客户端／服务器、DHCPD、TFT服务器、SYSLINUX、XINETD、 ***以及PSSH等基本程序包。最终构建起来的集群拥有一个称为Master的管理节点,称为Slave1、Slave2…Slave10的10个计算节点。每个计算节点都搭载6颗拥有三级缓存的CPU。在实际计算中使程序并行化的必要性。本论文对于如何针对不同计算要求,采用不同并行方式进行了详细讨论,给出了不同情况下并行效率的分析,并从子程序的时间分析中得到了验证。最后,我们采用基于密度泛函微扰理论的第一性原理方法对缺陷型黄铜矿结构CdGa2S4进行了优化,并对其晶体结构、弹性系数及压电系数进行了分析研究,通过这些系数分析相关的力学性质模量与电学性质模量,得到它的相关力学性质与电学性质,补充现在研究关于CdGa2S4此类性质的空白,为它们在实际应用中提供理论依据。

关键词：高性能计算 Beowulf集群 abinit 第一性原理弹性系数压电系数

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ZnO晶体结构参数的第一性原理计算

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闽南师范大学学报（自然科学版） 2015年第2期28卷 46-50页

作者：林传金唐为民黄成闽南师范大学物理与信息工程学院福建漳州363000

采用abinit软件计算了在Troullier-Martins赝势条件下不同晶格常数的纤锌矿结构ZnO晶体总能,获得晶体总能与晶格常数关系的数据,根据能量最小原理,获得ZnO稳定结构的晶格常数为a0=3.201,c0=5.161,c/a=1.612;对数据通过Muranghan状... 详细信息

采用abinit软件计算了在Troullier-Martins赝势条件下不同晶格常数的纤锌矿结构ZnO晶体总能,获得晶体总能与晶格常数关系的数据,根据能量最小原理,获得ZnO稳定结构的晶格常数为a0=3.201,c0=5.161,c/a=1.612;对数据通过Muranghan状态方程进行拟和得到弹性模量B0=168GPa,计算结果比较接近实验值.

关键词： abinit ZnO 第一性原理结构参数

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