Kód YAMBO - YAMBO code

Yambo
Původní autoři Andrea Marini
Vývojáři Conor Hogan, Myrta Gruning, Daniele Varsano, Davide Sangalli, Andrea Ferretti, Pedro Melo, Ryan McMillan, Fabio Affinito, Alejandro Molina-Sanchez, Henrique Miranda
První vydání 2008 ; Před 13 lety ( 2008 )
Stabilní uvolnění
4.5 / 2. ledna 2020 ; Před 20 měsíci ( 2020-01-02 )
Úložiště github .com /yambo-code /yambo
Napsáno Fortran , C.
Operační systém Unix , podobný Unixu
Plošina x86 , x86-64
K dispozici v Angličtina
Typ Teorie mnoha těl
Licence GPL
webová stránka www .yambo-code .org

Yambo je počítačový softwarový balíček pro studium aspektů teorie těles o pevných tělesech a molekulárních systémech. Vypočítává vlastnosti excitovaných stavů fyzikálních systémů z prvních principů , např. Ze zákona kvantové mechaniky bez použití empirických dat. Jedná se o software s otevřeným zdrojovým kódem vydaný pod licencí GNU General Public License (GPL). Hlavní vývojové úložiště je však soukromé a do veřejného úložiště je klonována a tím distribuována pouze podmnožina funkcí dostupných v soukromém úložišti.

Vlastnosti vzrušeného stavu

Yambo umí vypočítat:

  • vazba elektron-fonon (teorie statické a dynamické poruchy)
  • magnetooptické vlastnosti
  • povrchová spektroskopie


Fyzikální systémy

Yambo může zpracovávat molekuly a periodické systémy (kovové i izolační) ve třech rozměrech (krystalické pevné látky), dvou rozměrech (povrchy) a jedné dimenzi (např. Nanotrubice , nanodrátky , polymerní řetězce). Zvládne také kolineární (tj. Spinově polarizované vlnové funkce ) a nekolineární ( spinory ) magnetické systémy.

Typické systémy mají velikost 10-100 atomů nebo 10-400 elektronů na jednotku buňky v případě periodických systémů.

Teoretické metody a aproximace

Yambo se spoléhá na teorii rušení mnoha těl a funkční teorii hustoty závislou na čase . Energie quasiparticle jsou vypočteny v rámci GW aproximace pro vlastní energii. Optické vlastnosti se vypočítají buď řešením rovnice Bethe – Salpeter, nebo pomocí adiabatické aproximace místní hustoty v rámci funkční teorie hustoty závislé na čase.

Numerické detaily

Yambo používá sadu základen rovinných vln k reprezentaci elektronických (jednočásticových) vlnových funkcí. Jádrové elektrony jsou popsány pseudopotenciály zachovávajícími normy . Volba základního souboru rovinných vln vynucuje periodicitu systémů. Izolované systémy a systémy, které jsou periodické pouze v jednom nebo dvou směrech, lze ošetřit pomocí přístupu supercel. Pro takové systémy Yambo nabízí dvě numerické techniky pro léčbu Coulombových integrálů: cut-off a metodu náhodné integrace.

Technické údaje

  • Yambo je propojeno s funkčními kódy hustoty rovinných vln: ABINIT , PWscf , CPMD a s knihovnou ETSF-io. Nástroje, které propojují tyto kódy s Yambo, jsou distribuovány spolu s hlavním programem.
  • Zdrojový kód je napsán ve Fortranu 95 a C.
  • Kód je paralelizován pomocí knihoven se systémem MPI

Uživatelské rozhraní

  • Yambo má uživatelské rozhraní příkazového řádku. Vyvolání programu pomocí konkrétní možnosti generuje vstup s výchozími hodnotami pro parametry konzistentní s aktuálními daty v systému.
  • Nástroj pro postprocesing, distribuovaný spolu s hlavním programem, pomáhá s analýzou a vizualizací výsledků.

Systémové požadavky, přenositelnost

  • Unixové systémy
  • Kompilátory pro programovací jazyky Fortran 95 a C
  • volitelně: kompilátor PGI Fortran pro verzi GPU (od verze 4.5)
  • volitelně: netcdf , fftw , mpi (pro paralelní provádění), etsf-io , libxc , hdf5
  • Hardwarové požadavky velmi závisí na zkoumaném fyzickém systému a zvolené úrovni teorie. V případě paměti RAM ( random-access memory ) se požadavky mohou lišit od méně než 1 GB do několika GB v závislosti na problému.

Učení Yambo

Tým Yambo poskytuje wiki webovou stránku se seznamem návodů a poznámek z přednášek . Na webových stránkách yambo je také seznam všech prací zpracovaných s kódem.

Nedistribuovaná část

Část kódu YAMBO je uložena v soukromém úložišti. Toto jsou implementované a dosud nedistribuované funkce:

  • celková energie pomocí věty o kolísání a rozptylu adiabatického spojení
  • magnetické pole
  • self-konzistentní GW
  • dynamický Bethe – Salpeter
  • konečná hybnost Bethe-Salpeter
  • spektroskopie v reálném čase
  • pokročilá jádra pro časově závislou hustotní funkční teorii (jádro Nanoquanta).

Reference

externí odkazy