一、第一性原理计算软件
VASP (Vienna Ab initio Simulation Package)
- 基于密度泛函理论,提供高精度电子结构计算,是材料科学领域最广泛使用的DFT软件之一。
- 支持催化剂设计、材料筛选及性能分析,尤其适用于单原子催化剂研究。
Quantum ESPRESSO
- 开源DFT软件,擅长模拟材料的能带结构、声子谱和光学性质,计算效率较高。
- 适用于理论材料研究及工业应用中的快速筛选。
Materials Studio
- 基于Windows的图形化DFT计算平台,提供建模、结果分析等一体化功能,适合初学者快速上手。
- 支持与华算科技等机构合作培训,已帮助1000名学员发表顶级期刊论文。
二、分子动力学模拟软件
LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator)
- 开源分子动力学工具,模拟材料的力学、热学及输运性质(如晶体、聚合物等),灵活性强且可扩展。
- 常用于材料加工工艺优化及多尺度行为研究。
J-OCTA (Junction and Interface Science Toolset)
- 跨尺度模拟软件,覆盖原子级到微米级分析,适用于橡胶、涂料等复杂材料的结构与性能研究。
三、材料数据库与接口工具
OpenKIM
- 开源材料模型数据库,提供原子模型和材料参数,支持C、Python等多语言接口,便于模型开发与验证。
四、其他专业工具
ASAP (Advanced Atomistic Simulations Platform)
通用第一性原理计算平台,涵盖全量子力学到原子分辨率建模,适合工业级应用。
VG (Volume Graphics)
工业CT数据分析软件,直接在体素数据上执行可视化与分析,无需数据转换。
总结
选择软件时需结合研究需求:DFT计算优先考虑VASP或Quantum ESPRESSO,分子动力学模拟推荐LAMMPS或J-OCTA,数据库使用OpenKIM,而初学者可尝试Materials Studio。