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信息类产品购置必要性说明
填报单位： 物理学院 填报日期： 20 年 月 日
项目类别 自然基金 分项目名称 联系人
8 万
设备名称 第一性原理计算模拟系统 预算金额
根据科研工作的需要，由于工作中主要涉及第一性原理计算，需要一套能够提供第一
性原理方面的专业系统，用于完成科研工作，要求：能够计算总能量，电荷密度和电
子结构系统的电子和原子核（分子和定期固体），含有密度泛函理论（ DFT），采用赝
势和平面波为基础。 还包括根据 DFT 力和应力优化的几何形状，或进行分子动力学模
拟，或生成动力学矩阵，玻恩有效电荷，介电张量，基于密度泛函微扰理论，与更多
的性质的选项。可结合多体微扰理论（GW 近似值和 Bethe-Salpeter 方程），和时间依
赖密度泛函理论来计算原子/分子的激发态。除了主程序，还提供了不同的实用程序。
如自旋， TDDFT，极化和电场有限，分析工具；响应函数，光学，电子 -声子相互作
用，弹性性能，静态非线性特性（+有限电场）。支持并行，基态与平面波，小波的基
购
置 态，分子动力学，并行“图像”等。分子动力学计算环境，支持并行运行，具有高度
必
要 可移植的 C＋＋，含 MPI 库和单处理器的 FFT 库，GPU（CUDA 和 OpenCL）和 OpenMP 支持
性
说
明 许多代码特性，可以从一个脚本同时运行一个或多个模拟（并行），作为库来构建，通
过库接口调用或提供 Python 封装器，可与其它代码相连互调用；支持多种粒子和模型
类型以及力场，含有整体，约束，限制条件；多副本模式；预处理和后处理（能从其它
代码使用的格式输入输出文件，可进行设置、分析、可视化模拟），附带特殊功能（包
括随机旋转动态，实时可视化和相互作用分子动力学，有限元连续原子耦合，通过
POEMS 库的耦合刚体整合，巨正则蒙特卡罗法插入/缺失，用于低密度