WIEN2k

프로그램 패키지 WIEN2k는 밀도 범함수 이론(DFT)을 사용하여 고체의 전자 구조 계산을 수행할 수 있게 해줍니다. 이 프로그램은 밴드 구조 계산에 가장 정확한 방법 중 하나인 완전 퍼텐셜(선형화된) 보강 평면파((L)APW) + 국소 궤도(lo) 방법을 기반으로 합니다. WIEN2k는 모든 전자를 고려하는 방식으로 상대론적 효과를 포함하며 많은 기능을 가지고 있습니다. 이 프로그램은 3600개 이상의 사용자 그룹에 의해 라이선스되었으며 Google Scholar에서 약 19000회의 인용을 기록하고 있습니다 (Blaha WIEN2k). WIEN2k에 대한 최근의 포괄적인 개요는 다음에서 확인할 수 있습니다:

WIEN2k는 여러 독립적인 Fortran90 프로그램들로 구성되어 있으며, 이들은 C-shell 스크립트를 통해 서로 연결됩니다. WIEN2k는 웹 브라우저와 w2web 인터페이스를 통해 실행할 수 있지만, 경험이 많은 사용자는 명령줄에서도 WIEN2k를 실행할 수 있습니다.

주요 작업은 다음과 같습니다:

1.    구조 정의 (cif 파일 가져오기, 공간군 지원, 대칭성 검출)

2.    초기화 (반자동 입력 생성)

3.    SCF 사이클 실행 (원자 위치의 동시 최적화 포함/미포함)

4.    몇 가지 특성 계산 ("GuidedTasks" w2web에서)

WIEN2k-컴퓨터 요구 사항

프로그램은 FORTRAN90으로 작성되었으며, 실질적으로 모든 플랫폼 (단일 Linux-PC에서 고성능 클러스터, IBM RS6000, SGI)에서 Linux/Unix 하에서 실행됩니다. 가장 효율적인 플랫폼은 시간이 경과함에 따라 빠르게 변화하지만, 앞으로도 최상의 가격/성능 비율이 Intel 아키텍처 기반의 Linux PC인 Intel I7 아키텍처 또는 Inter Xeons (비용이 더 많이 드는)에서 이루어질 것으로 예상됩니다. 현재 벤치마크 테스트 결과는 여기를 클릭하십시오. Intel ifort 컴파일러 + Intel mkl-라이브러리(www.intel.com)를 설치하거나 gfortran + openblas를 사용하십시오.

작은 시스템 (유닛 셀 당 약 10개의 원자)에는 적어도 1GB의 메모리가 필요하며, 더 큰 시스템에는 더 많은 메모리가 필요합니다. 현재는 2-4GB의 메모리/코어와 두 배의 스왑 공간이 있는 멀티코어 CPU를 권장하며 (후자를 설정하는 것을 잊지 마십시오!), 대형 메모리(16GB)를 갖춘 워크스테이션에서 100개의 원자 당 시스템을 처리했으며, 64-1024코어와 빠른 네트워크를 갖춘 클러스터에서는 셀 당 1000개 이상의 원자로 이루어진 시스템을 처리했습니다. 1GB(또는 대형 사례에는 10-1000GB)의 디스크 공간이 필요합니다.

k-포인트 병렬화는 클러스터 PC (Gbit 네트워크가 충분함)에서 가능하고 매우 효율적이며, 공용 NFS 파일 시스템이 있고 로그인(rsh 또는 ssh)이 적절하게 구성된 경우입니다.

단일 k-포인트에 대한 미세한 병렬화도 가능합니다. 빠른 통신(shared memory 또는 빠른 네트워크(Infiniband), Gb 이더넷은 실제로 충분하지 않음)이 필요하며 MPI, FFTW, ELPA(선택 사항이지만 강력히 권장됨) 및 Scalapack이 필요합니다.

모든 옵션(그래픽 사용자 인터페이스 또는 XCRYSDEN 포함)을 사용하려면 다음의 공개 도메인 패키지를 시스템에 설치해야 합니다: xcrysden, tcsh,ghostview (+png 지원), gnuplot (+png 지원), pdf-reader, 그래픽 www-browser(firefox), Perl, python (2.7 이상), octave. 추가로 유용한 (선택적) 패키지는 다음과 같습니다: VESTA, Wannier90, libxc, phonopy.

그래픽 사용자 인터페이스 및 사용자 가이드

사용자 친화적인 환경 W2web ("WIEN to WEB")을 사용하면 여러 응용 프로그램에 대한 입력을 생성하거나 조정하기가 쉽습니다. 또한 사용자가 다양한 작업 (전자 밀도, DOS 등)을 수행하는 데 안내합니다

사용자 가이드(155 페이지) (ps, pdf 및 html 버전)는 모든 필수 단계, 입력 및 출력 파일 등을 설명합니다.

“WIEN to WEB"의 현재 버전은 시각화 및 렌더링 도구 XCrysDen과 직접적으로 상호 작용합니다. 구조를 렌더링하고 2D 및 3D 전자 밀도를 플롯하고 k-메쉬를 생성하고 페르미 표면을 시각화할 수 있습니다. WIEN2k와 매우 호환되는 또 다른 좋은 렌더링 프로그램은 VESTA입니다. cif-포맷: cif 파일을 읽고 쓰는 인터페이스 프로그램이 있습니다. XYZ-포맷: xyz 파일을 읽는 인터페이스 프로그램이 있습니다.