DebiChem Project
Summary
Periodic ab initio calculations
DebiChem - periodiske Ab Intio-beregninger

Denne metapakke vil installere pakker, der udfører periodisk ab initio-beregninger, som kan være nyttige for kemikere.

Description

For a better overview of the project's availability as a Debian package, each head row has a color code according to this scheme:

If you discover a project which looks like a good candidate for DebiChem to you, or if you have prepared an unofficial Debian package, please do not hesitate to send a description of that project to the DebiChem mailing list

Links to other tasks

DebiChem Periodic ab initio calculations packages

Official Debian packages with high relevance

Abinit
Pakke for elektroniske strukturberegninger
Versions of package abinit
ReleaseVersionArchitectures
jessie7.8.2-2amd64,armel,armhf,i386
sid9.6.1-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
bookworm9.6.1-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
bullseye9.2.2-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
buster8.8.4-2amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
squeeze5.3.4.dfsg-3amd64,armel,i386,ia64,kfreebsd-amd64,kfreebsd-i386,mips,mipsel,powerpc,s390,sparc
wheezy5.3.4.dfsg-3amd64,armel,armhf,i386,ia64,kfreebsd-amd64,kfreebsd-i386,mips,mipsel,powerpc,s390,s390x,sparc
stretch8.0.8-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
Debtags of package abinit:
fieldchemistry, physics
roleprogram
Popcon: 12 users (16 upd.)*
Versions and Archs
License: DFSG free
Git

ABINIT er en pakke, hvis vigtigste program gør det muligt at finde den samlede energi, ladningstæthed og elektronisk struktur for systemer lavet af elektroner og kerner (molekyler og periodiske faste stoffer) inden for tæthedsfunktionalteori (DFT), via pseudopotentialer og planewave-basis.

ABINIT indeholder også muligheder for at optimere geometrien ifølge DFT-kræfter og -spændinger, eller til at udføre molekylære simuleringer ved hjælp af disse kræfter, eller til at generere dynamiske matricer, Born-effektive ladninger, og dielektriske tensorer. Opløftede tilstande kan beregnes inden den tidsafhængige tæthedsfunktionalteori (for molekyler), eller inden for Many-Body-perturbationsteorien (GW-tilnærmelsen). Ud over den vigtige ABINIT-kode, tilbydes forskellige redskabsprogrammer.

Denne pakke indeholder alle de programmer, der kræves for at udføre beregninger (pseudopotentialer er dog ikke indeholdt). For et sæt af pseudopotentialer installeres pakken abinit-data.

Please cite: X. Gonze, B. Amadon, P.-M. Anglade, J.-M. Beuken, F. Bottin, P. Boulanger, F. Bruneval, D. Caliste, R. Caracas, M. Côté, T. Deutsch, L. Genovese, Ph. Ghosez, M. Giantomassi, S. Goedecker, D.R. Hamann, P. Hermet, F. Jollet, G. Jomard, S. Leroux, M. Mancini, S. Mazevet, M. J. T. Oliveira, G. Onida, Y. Pouillon, T. Rangel, G.-M. Rignanese, D. Sangalli, R. Shaltaf, M. Torrent, M. J. Verstraete, G. Zerah and J. W. Zwanziger: ABINIT: First-principles approach to material and nanosystem properties. (eprint) Comput. Phys. Commun. 180(12):2582-2615 (2009)
Cp2k
Ab initio-molekylærdynamik
Versions of package cp2k
ReleaseVersionArchitectures
bookworm8.1-9amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
sid8.1-9amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
stretch4.1-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
wheezy2.2.426-8amd64,armhf,i386,ia64,kfreebsd-amd64,kfreebsd-i386,mips,mipsel,powerpc,s390,s390x,sparc
jessie2.5.1-3amd64,armel,armhf,i386
bullseye8.1-9amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
buster6.1-2amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
experimental8.2-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
upstream8.2
Popcon: 15 users (9 upd.)*
Newer upstream!
License: DFSG free
Git

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).

Gpaw
DFT og derudover i den projektor-forstærket bølgemetode
Versions of package gpaw
ReleaseVersionArchitectures
buster1.5.1-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
bookworm21.1.0-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
stretch1.1.0-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
bullseye21.1.0-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
sid21.1.0-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
upstream21.6.0
Popcon: 21 users (5 upd.)*
Newer upstream!
License: DFSG free
Git

En tæthedsfunktionel teori (DFT) for Pythonkode baseret på projektor- forstærket bølgemetode (PAW) og atomare simuleringsmiljø (ASE). Den bruger real-space ensartede net- og flernetsmetoder, atom-centreret basis- funktioner eller plane-bølger.

Please cite: J. J. Mortensen, L. B. Hansen and K. W. Jacobsen: Real-space grid implementation of the projector augmented wave method. (eprint) Physical Review B 71(3) (2005)
Nwchem
Højtydende programmer til beregninger i kemi
Versions of package nwchem
ReleaseVersionArchitectures
buster6.8.1-5amd64,arm64,armhf,i386,mips,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
wheezy6.1-6amd64,armel,armhf,i386,ia64,kfreebsd-amd64,kfreebsd-i386,mips,mipsel,powerpc,s390,s390x,sparc
jessie6.5+r26243-4amd64,armel,armhf,i386
bullseye7.0.2-1amd64,arm64,armhf,i386,mips64el,ppc64el,s390x
bookworm7.0.2-1amd64,arm64,armhf,i386,mips64el,ppc64el,s390x
sid7.0.2-1amd64,arm64,armhf,i386,mips64el,ppc64el,s390x
Debtags of package nwchem:
fieldchemistry
roleprogram
Popcon: 12 users (4 upd.)*
Versions and Archs
License: DFSG free
Git

NWCHem er en programpakke til foretage beregninger i kemi. Den tilbyder metoder, der kan skalere i både evnen til effektiv håndtering af store problemer i videnskabelige beregninger inden for kemien, samt evnen til at gøre brug af parallelle beregningsressourcer fra højtydende parallel- supercomputere til konventionelle klynger af arbejdsstationer.

NWChem kan håndtere:

  • Molekylære, elektroniske strukturmetoder med brug af gaussisk basisfunktioner til molekylærberegninger med høj præcision
  • Elektronisk strukturmetoder til pseudopotentialer for planbølger til beregning af molekyler, væsker, krystaller, overflader, halvledere eller metaller
  • Ab-initio og klassisk simulering af molekylære dynamikker
  • Blandede, klassiske kvantum-simuleringer
  • Parallel skalering til tusinder af processorer

(Den efterfølgende beskrivelse af egenskaber bevares på engelsk).

  • Molecular electronic structure methods, analytic second derivatives:
  • Restricted/unrestricted Hartree-Fock (RHF, UHF)
  • Restricted Density Functional Theory (DFT) using many local, non-local (gradient-corrected) or hybrid (local, non-local, and HF) exchange-correlation potentials
  • Molecular electronic structure methods, analytic gradients:
  • Restricted open-shell Hartree-Fock (ROHF)
  • Unrestricted Density Functional Theory (DFT)
  • Second-order Moeller-Plesset perturbation theory (MP2), using RHF and UHF reference
  • MP2 with resolution of the identity approximation (RI-MP2)
  • Complete active space SCF (CASSCF)
  • Time-Dependent Density Functional Theory (TDDFT)
  • Molecular electronic structure methods, single-point energies:
  • MP2 spin-component scaled approach (SCS-MP2)
  • Coupled cluster singles and doubles, triples or pertubative triples (CCSD, CCSDT, CCSD(T)), with RHF and UHF reference
  • Configuration interaction (CISD, CISDT, and CISDTQ)
  • Second-order approximate coupled-cluster singles doubles (CC2)
  • State-specific multireference coupled cluster methods (MRCC) (Brillouin-Wigner (BW-MRCC) and Mukherjee (Mk-MRCC) approaches)
  • Further molecular electronic structure features:
  • Geometry optimization including transition state searches, constraints and minimum energy paths (via the Nudged Elastic Band (NEB) and Zero Temperature String methods)
  • Vibrational frequencies
  • Equation-of-motion (EOM)-CCSD, EOM-CCSDT, EOM-CCSD(T), CC2, Configuration-Interaction singles (CIS), time-dependent HF (TDHF) and TDDFT, for excited states with RHF, UHF, RDFT, or UDFT reference
  • Solvatisation using the Conductor-like screening model (COSMO) for RHF, ROHF and DFT, including analytical gradients
  • Hybrid calculations using the two- and three-layer ONIOM method
  • Relativistic effects via spin-free and spin-orbit one-electron Douglas-Kroll and zeroth-order regular approximations (ZORA) and one-electron spin-orbit effects for DFT via spin-orbit potentials
  • Pseudopotential plane-wave electronic structure:
  • Pseudopotential Plane-Wave (PSPW), Projector Augmented Wave (PAW) or band structure methods for calculating molecules, liquids, crystals, surfaces, semi-conductors or metals
  • Geometry/unit cell optimization including transition state searches
  • Vibrational frequencies
  • LDA, PBE96, and PBE0 exchange-correlation potentials (restricted and unrestricted)
  • SIC, pert-OEP, Hartree-Fock, and hybrid functionals (restricted and unrestricted)
  • Hamann, Troullier-Martins and Hartwigsen-Goedecker-Hutter norm- conserving pseudopotentials with semicore corrections
  • Wavefunction, density, electrostatic and Wannier plotting
  • Band structure and density of states generation
  • Car-Parrinello ab-initio molecular dynamics (CPMD):
  • Constant energy and constant temperature dynamics
  • Verlet algorithm for integration
  • Geometry constraints in cartesian coordinates
  • Classical molecular dynamics (MD):
  • Single configuration energy evaluation
  • Energy minimization
  • Molecular dynamics simulation
  • Free energy simulation (multistep thermodynamic perturbation (MSTP) or multiconfiguration thermodynamic integration (MCTI) methods with options of single and/or dual topologies, double wide sampling, and separation-shifted scaling)
  • Force fields providing effective pair potentials, first order polarization, self consistent polarization, smooth particle mesh Ewald (SPME), periodic boundary conditions and SHAKE constraints
  • Mixed quantum-classical:
  • Mixed quantum-mechanics and molecular-mechanics (QM/MM) minimizations and molecular dynamics simulations
  • Quantum molecular dynamics simulation by using any of the quantum mechanical methods capable of returning gradients.
Please cite: M. Valiev, E.J. Bylaska, N. Govind, K. Kowalski, T.P. Straatsma, H.J.J. van Dam, D. Wang, J. Nieplocha, E. Apra, T.L. Windus and W.A. de Jong: NWChem: a comprehensive and scalable open-source solution for large scale molecular simulations. Comput. Phys. Commun. 181(9):1477-1489 (2010)
Screenshots of package nwchem
Openmx
Pakke for materialesimuleringer i nanoskala
Versions of package openmx
ReleaseVersionArchitectures
wheezy3.5-1amd64,armel,armhf,i386,ia64,kfreebsd-amd64,kfreebsd-i386,mips,mipsel,powerpc,s390,s390x,sparc
sid3.8.5+dfsg1-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
buster3.8.5+dfsg1-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
stretch3.7.6-1amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
jessie3.7.6-1amd64,armel,armhf,i386
squeeze3.2.4.dfsg-3amd64,armel,i386,ia64,kfreebsd-amd64,kfreebsd-i386,mips,mipsel,powerpc,s390,sparc
upstream3.9.9
Debtags of package openmx:
fieldchemistry, physics
Popcon: 6 users (1 upd.)*
Newer upstream!
License: DFSG free
Git

OpenMX (pakke udviklet i åben kildekode for Material eXplorer) er en programpakke for materialesimuleringer i nanoskala baseret på tæthedsfunktionelle teorier (DFT), norm-bevarende pseudopotentialer og pseudo-atomare oversatte basisfunktioner. Da koden er designet for realiseringen af ab initio-beregninger i stor skala på parallelle computere, så forventes det at OpenMX kan være et nyttigt og funktionsrigt værktøj for materialevidenskab i nanoskala indenfor en bred vifte af systemer såsom biomaterialer, kulstofnanorør, magnetiske materialer og konduktører i nanoskala.

Screenshots of package openmx
Quantum-espresso
Programpakke for elektronikstruktur og Ab-Initio molekylære dynamikker
Versions of package quantum-espresso
ReleaseVersionArchitectures
bullseye6.7-2amd64,arm64,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
buster6.3-4amd64,arm64,armhf,i386,mips,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
stretch6.0-3amd64,arm64,armhf,i386,mips,mipsel,ppc64el,s390x
jessie5.1+dfsg-3amd64,armel,armhf,i386
wheezy5.0-1amd64,armel,armhf,i386,ia64,kfreebsd-amd64,kfreebsd-i386,mips,mipsel,powerpc,s390,s390x,sparc
bookworm6.7-2amd64,arm64,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
sid6.7-2amd64,arm64,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
upstream6.8
Debtags of package quantum-espresso:
roleprogram
Popcon: 17 users (6 upd.)*
Newer upstream!
License: DFSG free
Git

Quantum ESPRESSO (tidligere kendt som PWscf) er en integreret programpakke med computerkoder til elektronstrukturberegninger og materialemodellering på nanoskala. Den er baseret på tæthedsfunktionalteori med planbølger og pseudopotentialer (både normkonserverende, ultrasoft og PAW).

Funktionalitet:

  • Grundtilstands- og båndstrukturberegning ved hjælp af planbølger med selvkonsistent totalenergi, kræfter og mekanisk spænding
  • Separable normkonserverende samt Vanderbilt-pseudopotentialer (ultrasoft) og PAW-metoden (projector augmented wave method)
  • Diverse funktionaler for elektronkorrelation og -udveksling fra LDA til den generaliserede gradientapproksimation (PW91, PBE, B88-P86, BLYP), meta-GGA, eksakt udveksling (HF) og hybridfunktionaler (PBE0, B3LYP, HSE)
  • Car-Parrinello- og Born-Oppenheimer-molekylærdynamik
  • Strukturoptimering inklusive overgangstilstande og minimumsenergikurver
  • Spin-bane-kobling og ikke-kolineær magnetisme
  • Responsegenskaber inklusive fononfrekvenser og -egenvektorer, effektive ladninger og dielektriske tensorer, infrarøde og Raman- spredningstværsnit samt kemiske skift med EPR og NMR.
  • Spektroskopiske egenskaber såsom K- og L1-edge røntgenabsorptionsspektra (XAS) og elektronexcitationer
Please cite: P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini, M. Calandra, R. Car, C. Cavazzoni, D. Ceresoli, G. L. Chiarotti, M. Cococcioni, I. Dabo, A. Dal Corso, S. Fabris, G. Fratesi, S. de Gironcoli, R. Gebauer, U. Gerstmann, C. Gougoussis, A. Kokalj, M. Lazzeri, L. Martin-Samos, N. Marzari, F. Mauri, R. Mazzarello, S. Paolini, A. Pasquarello, L. Paulatto, C. Sbraccia, S. Scandolo, G. Sclauzero, A. P. Seitsonen, A. Smogunov, P. Umari and R. M. Wentzcovitch: QUANTUM ESPRESSO: a modular and open-source software project for quantum simulations of materials. J. Phys. Condens. Matter 21:395502 (2009)
Wannier90
Maksimalt lokaliserede Wannierfunktioner - kørbare filer
Versions of package wannier90
ReleaseVersionArchitectures
sid3.1.0+ds-6amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
bullseye3.1.0+ds-4amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
bookworm3.1.0+ds-6amd64,arm64,armel,armhf,i386,mips64el,mipsel,ppc64el,s390x
Popcon: 3 users (2 upd.)*
Versions and Archs
License: DFSG free
Git

Wannier90 er et elektronisk-strukturprogram, der beregner maksimalt-lokaliserede Wannierfunktioner (MLWF). Fungerer oven på andre elektronisk-strukturprogrammer, såsom Abinit, FLEUR og PwSCF.

Denne pakke tilbyder Wannier90-kørbare filer.

Please cite: A. A. Mostofi, J. R. Yates, G. Pizzi, Y. S. Lee, I. Souza, D. Vanderbilt and N. Marzari: An updated version of wannier90: A tool for obtaining maximally-localised Wannier functions. Comput. Phys. Commun. 185:2309 (2014)
*Popularitycontest results: number of people who use this package regularly (number of people who upgraded this package recently) out of 207432