FPLO

最新版本: 9.0
FPLO是完全势局域轨道最小基代码，用局域自旋密度近似(LSDA)求解规则格子的Kohn-Sham方程。可以进行四分量相对论求解，以及进行LSDA+U计算。虽然程序的基组小了一个数量级，但是可以获得与完全势LAPW接近的数值精度。特别是计算的总能量绝对值与WIEN 97的符合程度在1 mHartree以内。由于FPLO使用了最小基，因此它可以对包含一百个过渡金属原子的晶胞进行高精度的完全势计算。FPLO包含图形界面的输入文件编辑器，3D结构工具和结果显示工具。

FPLO-9的新功能：
1. 执行更快（最高达一个数量级），特别是对大晶胞和重元素
2. GGA加入PBE
3. LDA/GGA、LSDA+U/GGA+U实现了用力来优化内部参数（Wyckoff位置）
4. 在后期处理中可以使用Wannier函数
5. 有限尺寸核模型
6. 输出格点的密度、自旋密度和势，用于显示

USPEX—新材料和矿物相晶体结构预测软件

      对在高温、高压等极端环境中材料结构的变化，以及发现材料新的物相是目前材料学研究领域的热点和难点。USPEX对这一难点问题取得了突破性的进展。USPEX是Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography的缩写，由Artem R. Oganov研究小组开发的一种计算方法和同名软件实现。她克服了使用传统方法中遇到的成功率低和计算成本高的缺点，成功地实现了对于任意给定温度、压强条件下, 无需实验数据等经验参数，仅从材料化学成分组成进行晶体结构预测的功能。“uspekh” 在俄语中是“成功”的意思，也显示了这种方法近100%的成功率！

特色功能
◆无需实验数据，仅从材料的化学成分出发预测晶体结构，特别适用于高温、高压等极限条件下的晶体结构和分子结构预测。
     ◆功能性材料，如超硬、超密材料，高/低k介电材料等
     ◆新能源材料，如储氢材料等
     ◆金属，超导体，金属有机物等材料
◆支持各种晶胞结构的搜索。
     ◆由实验得到的晶胞结构开始搜索，如晶胞参数，晶胞形状，晶胞体积等
     ◆由已知和假设结构开始搜索
◆高效的收敛技术。
     ◆遗传进化算法（Evolutionary Algorithm）显著地降低对非物理和冗余结构的搜索
     ◆微粒群优化算法（Particle Swarm Optimization）对周期性晶体结构预测

       40个原子的MgSiO3超晶胞的结构搜索。左图：结构局域优化随机搜索；右图：USPEX进化搜索。随机搜索120’000步后仍未收敛，而USPEX在1’000余步即达到稳定结构。正是因为引入了进化算法中对“优质”结构的筛选和继承，使得模拟过程快速地向低能方向收敛，同时也保留了较高能量的结构，有助于对高能区结构的探索。

◆支持分子结构的全部固定、部分固定、和完全可变的各种操作

◆使用“指纹识别”技术来确定结构的相似程度
◆支持断点续算(可修改参数)
◆具备与强大的可视化和分析工具STM4软件的接口

优势
      USPEX通过数片结构的空间粘连，部分保留并考虑了原子的局域排布信息。反映了晶体中强的短程相互作用和当前一代的信息。对于处理较大的体系具有明显优势。置换算法提供了用户自定义哪种原子相互交换的功能，特别适用于具有长程化学相似的不同种原子构成的体系。
      对于没有任何晶体信息或者仅有晶格参数的情况下，可以完全使用从头算处理6～40原子/晶胞的体系。对于多于40原子/晶胞的体系，计算成本显著增大，但仍可以实现，需要借助USPEX中的其他方法或近似，足以处理大多数的晶体学和地球物理学问题。对于100～200原子/晶胞的体系，使用经典力场方法，也可以得到很好的结果。

源代码授权
      USPEX是由 Andriy O. Lyakhov, Colin W. Glass 和 Qiang Zhu 共同编写的matlab语言的软件包。对于大学和研究所中的个人研究者，USPEX 是开源代码（须注册）。对于企业用户，USPEX 是商业软件。北京宏剑公司是USPEX中国区合作伙伴，向国内用户提供USPEX源代码和技术支持。

Diamond -- 晶体结构数据可视化分析软件

最新版本: 4.5.2
Diamond是杰出的分子和晶体结构数据可视化分析软件。它整合了丰富的功能，可以用于含有晶体结构数据的工作，适用于教育，科研以及出版。Diamond像其它的软件一样不仅可以画出精密的分子和晶体结构图片，它还有一系列拓展的功能，它可以让你很容易的从一套基本结构参数（晶胞，空间群和原子的位置）中模拟任意部分的晶体结构。

更新功能：

WIEN2k

作为专业的第一原理周期性材料计算引擎，WIEN2k软件包是目前采用密度泛函理论(DFT)计算周期性体系电子结构的最精确的计算程序之一。可以对各类周期性体相和表面材料实现高精度的性质计算和模拟。
可视化图形界面：WIEN2k软件包可提供友好的网页终端操作环境(w2web)，实现简洁明快的作业生成、修改、递交和管理。

WIEN2k软件性能

最精确的全势(Full Potential, FP)方法结合(线性)增广平面波((L)APW-局域轨道(lo)基组和四面体布点方案，完美实现高精度计算

1. 可对价层电子可考虑标量相对论效应和旋-轨耦合效应
2. 对芯层电子，在原子结构层面上考虑了完全相对论的效应
3. 交换-相关能的计算主要采用局域(自旋)密度近似(L(S)DA)或广义梯度近似(GGA)

应用四面体布点方案，保证了对金属和其它导体材料的Fermi面实现精准计算。
针对含有d或f电子的重元素体系，WIEN2K程序包可通过LDA/GGA+U方案校正局域电子的自相关作用，得到与实验吻合的计算结果。
方便多样的并行计算模式(k点并行、mpi并行和混合并行)，大大提高了计算效率。

计算模块及功能

内置230个空间群列表，(辅助XCrysDen)可方便地实现输入结构的图形化
常规的电子结构自洽迭代(SCF)计算
周期性体系的态密度和能带结构计算
磁性体系自旋极化计算，精确计算铁磁性和反铁磁性结构计算和设计
X射线发射和吸收谱计算
简单和复杂体系的结构优化，包括晶胞参数和原子内坐标 (两者尚不能实现同时优化)
固体的光学特性和电子能量损失谱计算
超晶胞生成模块，模拟界面和表面材料、复杂的掺杂体系

LDA/GGA+U实现含有稀土元素等重元素材料化合物材料的高精度的性质计算

WIEN2k程序包计算周期性体系举例

TiC的电荷密的二维剖面图 [(100)面]和三维等值线图

周期材料结构TiCd的晶胞参数的优化

掺杂体系CaxEu1-xB6自旋极化态密度(对Eu的4f电子考虑GGA+U)

考虑旋-轨耦合后EuTe的能带结构(对Eu的4f电子考虑GGA+U)。

<-15.0eV区域，考虑旋-轨耦合后Eu的5p1/2与5p3/2轨道显著裂分。