特徴

SIESTA(Spanish Initiative for Electronic Simulations with Thousands of Atoms)は、密度汎関数法(DFT)による電子構造計算と分子・結晶の第一原理分子動力学シミュレーションを目的として開発されたコンピュータプログラムです。数値LCAOをはじめ、各種リニアスケーリングアルゴリズムの採用により、数千原子を対象とした電子構造計算が可能です。

計算可能なプロパティ

◎全エネルギーと部分エネルギー
◎原子間力
◎応力テンソル
◎電気双極子モーメント
◎原子軌道と結合密度(Mulliken)
◎電子密度
◎構造緩和、固定または可変セル
◎定温分子動力学計算(Nose thermostat)
◎可変セルを用いた分子動力学計算(Parrinello-Rahman)
◎スピン分極計算(共線、非共線(non-collinear))
◎ブリルアンゾーンのk点サンプリング
◎局在(Local)および軌道射影(orbital-projected)状態密度
◎化学結合解析に利用可能なCOOPおよびCOHP(Crystal-Orbital Overlap and Hamilton Populations)曲線
◎誘電分極
◎振動解析(フォノン)
◎バンド構造
◎バリスティック電子輸送(TRANSIESTA)


機能

◎標準Kohn-Sham 自己無撞着密度汎関数法、局所密度近似(LDA-LSD)、一般化勾配近似(GGA)

◎Kleinman-Bylanderらによるノルム保存型擬ポテンシャル

◎基底系に原子軌道を採用、制限なしの multiple-zeta、角運動量、分極軌道、off-site軌道

◎軌道の動径関数部分は数値形式で表わされ、ユーザ定義を含め任意のものを利用可能
・・・この軌道は有限で、ユーザが指定した原子核からの距離よりも遠くで厳密にゼロである必要があります、有限の基底系を採用することで、ハミルトニアンや重なり行列のオーダーN法計算を可能にしています

◎電子波動関数と電荷密度を実空間グリッド上に射影し、ハートリーポテンシャルと交換相関ポテンシャル、およびそれらの行列要素を計算

◎標準Rayleigh-Ritz固有状態法をサポート
・・・局在化した占有軌道(原子価結合またはWannier-like関数)の線形結合を使用することができ、計算時間メモリ使用量が原子数に比例するリニアスケーリング法をサポート。標準的なワークステーションで数百原子対象としたシミュレーションが可能

◎プログラムはFortran 95で記述されており、動的なメモリ割り当てが可能

◎MPIによる並列計算をサポート


動作環境

最小システム要件
・UNIX/Linuxシステム

プログラムを利用するためには、Fortran90 等で記述されたソースコードをコンパイル、リンクする必要があります。詳しくは、お問い合せください。


プログラム入手先

SIESTAは、バージョン4.0より、GPLライセンス形態で配布されております。(2016年7月7日現在)

A first-principles materials simulation code using DFT
http://launchpad.net/siesta

インストールサービス

有償インストールサービスをご希望の方は、弊社営業部sales_at_affinity-science.comまでお問い合せください(_at_を@に置き換えてください)。



リファレンス

Self-consistent order-N density-functional calculations for very large systems, P. Ordejo'n, E. Artacho and J. M. Soler, Phys. Rev. B (Rapid Comm.) 53, R10441 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevB.53.R10441

The Siesta method for ab initio order-N materials simulation, Jose' M. Soler, Emilio Artacho, Julian D. Gale, Alberto Garci'a, Javier Junquera, Pablo Ordejo'n and Daniel Sa'nchez-Portal, J. Phys.: Condens. Matter 14, 2745 (2002). DOI: 10.1088/0953-8984/14/11/302