RESCU
RESCU est un puissant solveur de théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) qui peut simuler des matériaux de pointe comprenant des milliers d'atomes.
Qui sont les clients
utilisant RESCU ?
Ingénieurs en matériaux
Prédisez la fonctionnalité de matériaux de pointe et quantiques in silico. Les capacités de RESCU sont particulièrement utiles dans les simulations de matériaux pour applications concrètes - semi-conducteurs dopés, hétérostructures de VdW, alliages, hétérojonctions, interfaces liquide/solide - dont la maille élémentaire contient des milliers d'atomes.
Microscopie en champ proche
Réalisez des simulations AFM et STM réalistes - comprenant plusieurs milliers d'atomes de la pointe et du substrat - et corroborez vos mesures et hypothèses expérimentales.
Spectroscopie
Modélisez le spectre vibrationnel des matériaux et prédisez leurs propriétés optiques, telles que la permittivité diélectrique complexe, l'indice de réfraction, la perte d'énergie, les spectres IR et Raman.
Chercheurs universitaires
RESCU est une implémentation conviviale et puissante de la DFT qui permet de calculer les propriétés de l'état fondamental des molécules, des interfaces et des cristaux à partir de principes premiers. Il contient également un simulateur de fonction réponse basé sur la DFPT (DFT des perturbations). Les chercheurs utilisent RESCU pour confirmer des mesures expérimentales et valider leurs hypothèses - par exemple à propos de la structure atomique, des défauts en présence, etc. - ainsi que pour étayer leurs modèles théoriques.
Avantages
RESCUObtenez votre réponse rapidement tant pour les petites que les grands systèmes.
Les solveurs haute performance de RESCU sont soigneusement optimisés et parallélisés de sorte à demander un minimum de ressources et converger au bon résultat le plus rapidement possible. Il permet aussi de simuler des systèmes plus grands et plus réalistes (comprenant plus de 10 000 atomes).
Prédisez la structure électronique de pratiquement n'importe quel matériau.
RESCU calcule les propriétés des molécules, des cristaux, des surfaces et des hétérostructures à grande échelle à partir de principes premiers avec la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT).
Implémentation hybride et flexible à base d’orbitale atomique/onde plane/espace réel
RESCU implémente plusieurs méthodes de discrétisation électronique, ce qui permet aux utilisateurs de calculer plus vite tout en validant de manière croisée les hypothèses et les résultats.
L'utilisation de RESCU est aisée et conviviale.
Vous pouvez utiliser RESCU depuis Device Studio, la ligne de commande ou MATLAB.
Lorsque le graphène entre en contact avec une feuille de nitrure de bore (BN), l'hétérostructure ondule, ce qui modifie la structure électronique du matériau. RESCU a été utilisé pour étudier ce matériau dont la maille élémentaire comprend environ 12 000 atomes.
Dans le phosphore noir (BP) bicouche, les feuilles sont généralement désaxées et la structure électronique en est modifiée. RESCU a été utilisé pour calculer la mobilité (limitée par les phonons) de cette structure de BP comprenant environ 8 000 atomes.
Le MoS2 est un dichalcogénure d'un métal de transition (TMDC); ici, une monocouche recèle un défaut lacune. RESCU utilise des GPU pour relaxer rapidement cette structure de 323 atomes.
RESCU est utilisé pour calculer l'alignement des bandes et le glissement des potentiels dans des interfaces TMDC/eau (ici MoS2/eau).
Fonctionnalités
RESCUPrésentation
RESCU – de l’anglais Real space Electronic Structure CalcUlator – est un puissant solveur de théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et DFPT (théorie des perturbations) écrit en C & MATLAB. Il peut prédire la structure électronique et les propriétés des matériaux en phase solide, des surfaces et des molécules. RESCU calcule la densité électronique de l’état fondamental en utilisant une base d’orbitales atomiques numériques, d’ondes planes ou de maillages en espace réel, ou une combinaison de ces-dernières. Écrit avec l’objectif de résoudre des systèmes comportant jusqu’à quelques dizaines de milliers d’atomes, RESCU est minutieusement parallélisé et utilise des bibliothèques logicielles telles que MPI, ScaLAPACK et CUBLAS. Il comprend de nombreux outils d’analyse tels que la densité d’états (DOS), la densité d’états projetée ou locale (PDOS/LDOS), les phonons (par différence finie) et la structure de bande.
Solveur rapide et parallèle
RESCU est soigneusement optimisé pour vous apporter la réponse le plus efficacement possible. Certaines fonctions critiques sont écrites en C et la plupart du code est parallélisé à l’aide d’OpenMP et de MPI. De plus, certaines sections de code exigeantes en calcul sont optimisées pour s’exécuter sur des GPU Nvidia.
Orbitales atomiques, ondes planes, maillages et pseudopotentiels
RESCU combine des implémentations à base d’orbitales atomiques, d’ondes planes et de maillages en espace réel en un seul outil. Les utilisateurs peuvent ainsi comparer les méthodes – selon la précision ou la performance – les unes par rapport aux autres avec un code unique. Bénéficiez de notre base de données complète d’orbitales atomiques et de pseudopotentiels précis et optimisés.
Théorie des perturbations
RESCU est une implémentation de pointe de la DFPT. Il permet aux utilisateurs de calculer des paramètres physiques comme le tenseur diélectrique et la matrice dynamique, les spectres phononiques, ainsi que des fonctions réponse comme la permittivité diélectrique.
Physique non locale (fonctionnelles)
RESCU décrit les interactions électron-électron avec la DFT. Il implémente les niveaux fonctionnels suivants: LDA, GGA, méta-GGA et hybride. De plus, des schémas de correction semi-empiriques comme la fonctionnelle modifiée de Becke-Johnson et DFT+U sont implémentés.
Propriétés de l'état fondamental
Prédisez les propriétés de l’état fondamental comme l’énergie totale, les forces atomiques et le tenseur des contraintes.
Structure atomique
Trouvez les positions atomiques et la structure cristalline d’équilibre à l’aide des puissants optimiseurs structurels de RESCU.
Intégration MATLAB
RESCU est intégré à la plateforme de calcul MATLAB, ce qui permet de visualiser des données et de créer des flux de production facilement et rapidement.
Spin & CSO
RESCU inclut les effets du spin électronique et du couplage spin-orbite grâce à une implémentation de pointe de spin-DFT (soit les formalismes colinéaires et non colinéaires).
Analyse spectrale
Analysez la structure électronique de matériaux avec la structure de bande, la structure de bande complexe, la densité d’états (projetée ou totale), la structure de bande effective (déploiement de bande) et plus encore.
Analyse en espace réel
Calculez et visualisez des données pertinentes sur des maillages en espace réel, telles que la densité d’états locale, les fonctions d’onde et les potentiels.
Quoi de neuf ?
Une nouvelle conception améliorée de RESCU vient d’être lancée : RESCU+. Écrit en Python et Fortran, le logiciel inclut de nouveaux calculateurs et fonctionnalités, davantage de performance et d’extensibilité tant pour les stations de travail que les superordinateurs. Cette version complémente parfaitement RESCU. Veuillez consulter la page produit RESCU+ pour plus d’informations!
La version actuelle de RESCU est la 2.8.
Documentation utilisateur de RESCU
Pour accéder à la documentation utilisateur de RESCU, cliquez sur le lien ci-dessous : manuels d’installation et d’utilisation, tutoriels, pages d’informations théoriques et techniques sont là pour vous aider et vous mettre en selle le plus rapidement possible.