DebiChem Semi Empirical Calculations packages

CP2K er et program til at udføre simuleringer af faststof-, fluid-, molekyl- samt biologiske systemer. Det er specielt rettet mod massivt parallelle og lineært skalerende elektronstrukturmetoder og simulationer med moderne ab-initio-molekylærdynamik (AIMD).

CP2K er optimeret til den blandede Gaussfunktions- og planbølgemetode (GPW) baseret på pseudopotentialer, men er også stand til at køre fuldelektron- eller rene planbølge-/Gaussfunktionsberegninger. Inkluderede funktioner:

Ab-initio elektronstrukturmetoder med QUICKSTEP-modulet:

• Energier og kræfter fra tæthedsfunktionalteori (DFT)
• Energier og kræfter fra Hartree-Fock (HF)
• Energier og kræfter fra andenordens perturbationsteori med Møller-Plesset (MP2)
• Energier med random phase approximation (RPA)
• Periodiske eller uperiodiske (gasfase) grænsebetingelser
• Basissæt omfatter flere standardtyper af Gaussorbitaler (GTO'er), pseudopotentialer med planbølger, »augmented« planbølger (APW) og en blandet Gaussmetode plus (»augmented«) planbølgemetode (GPW / GAPW)
• Normkonserverende, separable Goedecker-Teter-Hutter-pseudopotentialer (GTJH) og pseudopotentialer med ikke-lineære kernekorrektioner (NLCC), eller fuldelektronberegninger
• Lokaltæthedsapproksimationen (LDA) for XC inklusive SVWN3, SVWN5, PW92 og PADE
• Gradientkorrigerede (GGA) XC-funktionaler inklusive BLYP, BP86, PW91, PBE og HCTH120 såvel som meta-GGA-funktionalet TPSS
• Hybrid-XC-funktionaler med eksakt Hartree-Fockudveksling (HFX) inklusive B3LYP, PBE0 og MCY3
• Dobbelthybridfunktionaler inklusive B2PLYP og B2GPPLYP
• Yderligere XC-funktionaler med LibXC
• Dispersionskorrektioner via parpotentialmodellerne DFT-D2 og DFT-D3
• Ikke-lokale van der Waals-korrektioner for XC-funktionaler inklusive B88-vdW, PBE-vdW og B97X-D
• DFT+U-korrektion (Hubbard)
• Tæthedsfit for DFT via Blöchl eller tæthedsafledte atomare punktladninger (DDAPC) og HFX via »auxiliary density matrix methods« (ADMM) og for MP2/RPA via Resolution-of-identity (RI)
• Tynde (»sparse«) matrixrepræsentationer og prescreeningteknikker for lineært skalerende udregning af Kohn-Sham-matrixelementer (KS)
• Orbitaltransformation (OT) eller direkte inversion af det iterative underrum (DIIS) til selvkonsistent minimering (SCF)
• Local Resolution-of-Identity Projector Augmented Wave-metode (LRIGPW)
• Energier med absolut lokaliseret molekylorbital-SCF (ALMO-SCF) til lineært skalerende molekylsystemer
• Exciterede tilstande via tidsafhængig tæthedsfunktionalperturbationsteori (TDDFPT)

Ab-initio-molekylærdynamik:

• Born-Oppenheimer-molekylærdynamik (BOMD)
• Ehrenfest-molekylærdynamik (EMD)
• PS-ekstrapolation af begyndelsesbølgefunktion
• Tidsreversibel altid stabil predictor-corrector-integrator (ASPC)
• Approksimativ Car-Parrinello-agtig Born-Oppenheimer-molekylærdynamik med Langevin (Andengenerations Car-Parrinello-molekylærdynamik (SGCP))

Blandede kvante-/klassiske simulationer (QM/MM):

• Multigrid-metoder til evaluering af Coulombvekselvirkninger mellem kvante- og klassiske dele
• Håndtering af periodiske grænsebetingelser ved hjælp af lineært skalerende elektrostatisk kobling
• Adaptiv QM/MM

Yderligere funktioner omfatter:

• Enkeltpunktsenergier, geometrioptimeringer og frekvensberegninger
• Adskillige algoritmer til nudged elastic band (NEB) til beregning af minimumenergivej (B-NEB, IT-NEB, CI-NEB, D-NEB)
• Global optimering af geometrier.
• Solvation via Self-Consistent Continuum Solvation-modellen (SCCS)
• Semiempiriske beregninger med parametriseringerne AM1, RM1, PM3, MNDO, MNDO-d, PNNL og PM6, tight-binding med tæthedsfunktionalteori (DFTB) og tight-binding med selfkonsistent polarisering (SCP-TB) med valgfri periodicitet
• Klassiske molekylærdynamiksimulationer (MD) i det mikrokanoniske ensemble (NVE) eller kanoniske ensemble (NVT) med Nose-Hoover og kanonisk sampling gennem termostater der omskalerer hastigheder (CSVR)
• Metadynamik inklusive veltempereret metadynamik til fri energi-beregninger
• Klassiske kraftfeltsimuleringer (MM)
• Monte Carlo-simuleringer med Kohn-Sham-DFT
• Statiske (f.eks. spektra) og dynamiske (f.eks. diffusion) egenskaber
• ATOM-koden til at generere pseudopotentialer
• Integreret optimering af molekylære basissæt

CP2K implementerer ikke konventionel Car-Parinello-molekylærdynamik (CPMD).

MolDS er en semiempirisk elektronisk struktur og molekylær dynamikpakke.

Indeholdte funktioner:

• Semiempiriske metoder CNDO2, INDO, ZINDO/S, MNDO, AM1 og PM3
• Excited States via Single Configuration Interaction (CIS)
• Dispersion corrections til AM1 (AM1-D) og PM3 (PM3-D)
• Pairwise Distance Directed Gaussian (PDDG)-korrektion til PM3 (PM3/PDDG)
• Single-Point-, geometrioptimerings-, Molecular Dynamics (MD)-, Monte-Carlo (MC)- og Polymer Molecular Dynamics (RPMD)-beregningstyper

MolDS indeholder i øjeblikket parametre for elementerne H, C, N, O og S.

MOPAC is a general-purpose semiempirical molecular orbital package for the study of solid state and molecular structures and reactions.

The semiempirical Hamiltonians MNDO, AM1, PM3, PM6, RM1, MNDO-d and PM7 are used in the electronic part of the calculation to obtain molecular orbitals, the heat of formation and its derivative with respect to molecular geometry.

Using these results MOPAC calculates the vibrational spectra, thermodynamic quantities, isotopic substitution effects and force constants for molecules, radicals, ions, and polymers. For studying chemical reactions, a transition state location routine and two transition state optimizing routines are available. For users to get the most out of the program, they must understand how the program works, how to enter data, how to interpret the results, and what to do when things go wrong.

MOPAC tilbyder rutiner til at løse de elektroniske strukturer for molekyler på et semiempirisk niveau. Tilgængelige metoder inkluderer MNDO, MINDO/3, AM1 og PM3.

Denne pakke indeholder de MOPAC7-binære filer.

Programmet xtb udfører semiempiriske kvantemekaniske beregninger. Det underliggende effektiv Hamiltonian er afledt af tæthedsfunktionel tæt binding (DFTB). Denne implementering af xTB Hamiltonian er i øjeblikket kompatibel med zeroth, første og andet niveau parameteropsætning for geometrier, frekvenser og ikke-kovalente interaktioner (GFN) samt med ioniseringspotentiale og elektronaffinitet (IPEA) parameteropsætning af GFN1 Hamiltonian. Den generaliserede fødte (GB) model med opløst tilgængelig overfladeareal (SASA) er også tilgængelig i denne version. Grundtilstandsberegninger for den forenklede Tamm-Danceoff-tilnærmelse (sTDA) med vTB-modellen er i øjeblikket ikke implementeret.