MedeA® 是一个集成的材料模拟与设计平台,其中包含的各种模拟方法可以用来模拟材料的性能,完成从模拟到分析再到作出判断的整个过程。MedeA® 将所有计算数据有效组织,节约时间。
MedeA® 专为材料科学家和工程师设计,为在各种应用领域中碰到的材料学问题给出快捷可靠的解答。学术研究人员使用 MedeA® 解释实验数据,能对材料性质获得更深刻的理解。MedeA® 用于教学也极具价值。
MedeA® 软件平台包含三个层次的结构:图形界面、数据库和模拟程序。另有Job Server 和 Task Server 负责各层次之间的通信。MedeA® 将各模块整合在一个核心的功能框架中,该框架可以部署在网络分布的各种计算机中,从单机到大规模超级计算机。
图形界面
MedeA® 图形界面是人机交互的主要途径。在图形界面上,使用者可以调用各种建模工具和计算模块,构建各种复杂材料的原子模型,设置计算模拟的方法,提交计算任务,查看计算中涉及的文件和分析计算结果。
数据库与 InfoMaticA
MedeA® 使用高级数据库管理所有计算数据和结果,方便使用者有效的管理大量的计算结果,以便随时查看、分析、重复使用。InfoMaticA 是 MedeA® 数据库为Pearson's、ICSD、NCD、Pauling 等晶体结构数据库提供的接口,可以直接在超过500,000 种以上的晶体结构数据中检索,并将结果直接用于模型构建或计算。(详细介绍...)
基础计算方法模块
MedeA集成了多种基于量子力学、统计热力学、经典力学、电动力学等理论的方法,这些方法包含在各个计算方法模块内:
VASP和VASP5
VASP 是基于赝势和平面波基组的周期性体系第一性原理计算程序, 常用于研究固体、表面、界面、分子等各种体系的研究。VASP 5.2 实现了杂化泛函、 GW 方法和线性响应性质的计算,特别适合用于高精度固体计算、半导体等材料的光学性质等的研究。(详细介绍...)
MOPAC
MOPAC 是经典的半经验计算引擎,包含 MNDO、MNDOD、PM3、PM6、Am1、 Rm1 等常用半经验方法,实现对所有主族元素及过渡金属的参数化, 可以用于能量最小化、结构优化和光谱计算等。最新的PM6 方法,对于仅由H、C、N、O、F、Si、P、S、Cl、Br 和I 构成的化合物计算极化率,平均误差为2.1%。同时,PM6 更精确地计算生成热、熵、焓、热容、进行结构优化。
LAMMPS
LAMMPS 是世界领先的基于力场的分子动力学程序,致力于力场模拟的高效执行以及在大规模并行计算机架构上的运行。MedeA®-LAMMPS 模块为LAMMPS 提供方便的计算设置和分析功能,让你轻松体验 LAMMPS 的强大。(详细介绍...)
Gibbs
Gibbs 使用Monte Carlo 方法模拟和理解液体的结构,可以获得各种纯物质或混合物液相平衡、近临界行为、吸附等温性质和选择性。(详细介绍...)
Forcefield
MedeA® 的Forcefield 模块提供了最新、最流行的力场,也为您使用力场提供了必须的工具支持。(详细介绍...)
LAMMPS-EAM
基于Embedded Atom Method(EAM)力场的模拟是对金属体系进行计算模拟的有效方法。 (详细介绍...)
扩展材料性质预测模块
基于上述丰富的理论方法,MedeA专门为材料学研究开发了多种用于预测材料性质的模块:
MT:力学与热力学性质
功能:预测晶胞的弹性力学和热力学性质。(详细介绍...)
Phonon:声子性质
功能:计算声子态,给出声子谱、态密度、振动模式、光谱活性、热力学性质等信息。(详细介绍...)
TSS:过渡态搜索
功能:用NEB方法计算化学反应、扩散和表面吸附等过程的过渡态和反应路径。
PrediBondTM:原子间结合能
功能:计算晶体中原子的结合能,得到结合能数值可以用于与催化剂反应活性关联。
Fermi:费米面分析
功能:计算体系的Fermi面,给出高对称方向和任意点上的电子有效质量和速度。(详细介绍...)
JEMS:透射电镜图像
功能:计算HRTEM 图像和电子衍射图,结果可以直接与实验结果比较。
Thermal Conductivity:热导率
功能预测本体材料和纳米结构的热导率。该模块基于高效并行的LAMMPS。(详细介绍...)
Viscosity:粘度
功能:计算纯物质液体或混合物的粘度。该模块基于高效并行的LAMMPS。(详细介绍...)
Diffusion:扩散性质
功能:计算指定物种的扩散性质。该模块基于高效并行的LAMMPS。 (详细介绍...)
计算设置与自动化
MedeA提供脚本与流程图等多种工具模块,更高效率的完成材料性质计算:
VASP 自动收敛测试
VASP 计算通常需要对其几种参数进行收敛测试。Automated Convergence模块提供对参数(截断值、积分K 点、smearing参数等)自动进行能量收敛测试, 并能根据设定的收敛标准确定最佳参数值。
脚本与流程图
Job Server根据用户在图形界面上的设置来产生控制计算过程的脚本,并自动完成脚本的运行以执行计算任务。MedeA®的图形界面为用户提供了更为方便、自然的流程图设置模式,用户可以任意定制计算步骤和过程,对系列结构和性质进行自动化的计算。
Combi材料组合设计工具
用户可以使用Combi创建一个结构模板,系统地替换其中的原子,生成系列结构并计算关心的性质,Combi可以很方便的将计算结果罗列在表格里,一目了然地分析材料性质随结构的变化趋势。
MedeA应用实例