一种大规模量子化学的可视化系统技术方案

本发明专利技术涉及化学与材料学领域，公开了一种大规模量子化学的可视化系统，计算体系中每个结构的能量信息，并通过梯度下降的方式找到体系内的极小值结构作为优化后结构，以原子坐标矩阵的形式显示优化前、后的结构，便于可视化展示；同时还能够根据结构的能量信息，得到电荷密度、差分电荷密度张量、差值张量等信息，通过这些信息作图，得到可视化图像。得到可视化图像。得到可视化图像。

【技术实现步骤摘要】
一种大规模量子化学的可视化系统


[0001]本专利技术涉及化学与材料学领域，具体涉及一种大规模量子化学的可视化系统。

技术介绍

[0002]在新型材料设计任务中，通过理论手段计算并预测新材料的性质具有指导意义的。
[0003]目前市面上没有成熟的且无需编译部署、可视化的材料模拟计算软件。
[0004]现有的计算软件，例如维也纳大学开发的VASP计算软件，往往需要用户在Linux系统上进行复杂的编译部署，并通过其它类型的建模软件对结构进行建模后，将结构转变为文本文件，再将文本文件通过命令行形式递交计算。计算流程复杂并高度依赖于服务器环境，容易出现安装失败的情况。
[0005]目前的计算软件普遍人机交互性弱，计算过程完全以命令行形式进行交互，且往往需要用户将文本形式的输出再通过其他绘图软件进行可视化，流程晦涩繁琐。
[0006]材料学计算用户中有较大部分的群体为从事实验工作的研究者，流程简单、计算速度快，可视化功能强的计算软件往往是这些用户的需求。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大规模量子化学的可视化系统，能够读入结构文件的结构信息并对结构进行可视化，结构信息包括晶格常数、格子坐标、原子种类与个数、原子坐标类型与原子坐标矩阵，其特征在于，包括：原子结构显示调节模块，通过对结构信息中的原子坐标矩阵进行可视化的形式对结构进行可视化；单点能计算模块，对结构中的计算点做傅里叶变换使计算点转变为倒格点，计算出结构的动能项，通过加载赝势文件并对最外层电子的处理，获得结构的库仑势、交换关联势、核吸引势，生成结构的哈密顿量，对哈密顿量进行迭代对角化处理即可获得结构的能量信息；能量信息包括结构中各轨道波函数及波函数的能量；结构优化模块，通过可视化文本框设置离子步、电子步和收敛误差，通过单点能计算模块获得体系每一个结构对应的能量信息，通过梯度下降的方法寻找势能面的极小值点，将得到的体系内极小值结构作为优化后结构；激发态计算模块，基于TDDFT方法得到体系的激发能，获得激发态情况下的电子空穴信息；电荷密度可视化输出模块，通过计算结构的波函数平方的张量，得到结构的电荷密度，对电荷密度进行可视化后得到电...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯俊维，胡伟，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：