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Logiciels développés dans l'équipe

Publié le 20 novembre 2018
Le L_SIM a une longue tradition dans le développement de méthodes et de logiciels numériques originaux en physique de l’état solide, des modèles ab initio aux modèles en continu. Ces logiciels sont développés en collaboration avec d'autres laboratoires spécialistes de la physique ainsi que des mathématiques ou de l'informatique. Ils sont utilisés dans un large éventail de problèmes de physique appliquée. Nous collaborons également activement au développement du code ABINIT dans lequel BigDFT est intégré.

BigDFT est un code de structure électronique DFT à mise à l'échelle linéaire utilisant un ensemble de base d'ondes Daubechies, initialement développé à partir d'un programme européen. Les ondelettes forment un ensemble de base d'espace réel réparti sur un maillage adaptatif (deux niveaux de résolution dans notre implémentation). BigDFT est massivement parallèle avec une efficacité de 90% et exploite l'architecture GPU (Graphics Processing Unit). Les pseudopotentiels GTH ou HGH sont utilisés pour éliminer les électrons du noyau. Grâce à notre solutionneur de Poisson basé sur le formalisme de la fonction de Green, les systèmes périodiques, les surfaces et les systèmes isolés peuvent être simulés avec les conditions aux limites appropriées.
Le code Fiesta implémente les formalismes GW et Bethe-Salpeter en utilisant des techniques de base gaussienne et de résolution de l'identité (densité RI-SVS et métrique RI-V Coulomb). La contribution du filtrage dynamique à l’énergie de soi est explicitement prise en compte par une approche de déformation de contour. L'auto-cohérence sur les fonctions d'onde est implémentée au niveau statique de COHSEX. Une approximation de Tamm-Dancoff (TDA) ou des calculs complets de Bethe-Salpeter peuvent être effectués. Le code lit actuellement les états propres Kohn-Sham en entrée des progiciels à code open source Siesta et NWChem, de sorte que les calculs tout électron ou pseudopotentiel puissent être effectués avec des bases de chimie quantique standard ou avec les orbitales numériques générées par le progiciel Siesta (demandant ensuite un ajustement gaussien) de la partie radiale de la base). Tout code DFT libérant tous les états propres Kohn-Sham (occupés / inoccupés) exprimés sur une base gaussienne, ainsi que la contribution corrélation-échange aux valeurs propres de Kohn-Sham, peut être ramifié très simplement sur le code Fiesta.
TB_Sim est un code k.p et contraignant développé au CEA-Grenoble. Il est capable de calculer les propriétés structurelles, électroniques, optiques et de transport de divers types de nanostructures tels que les nanocristaux semi-conducteurs, les nanofils et les nanotubes de carbone.
Mi_Magnet simule le système magnétique dans le modèle des spins classiques de Heisenberg en utilisant une approche multi-résolution basée sur une décomposition de domaine. En utilisant des méthodes multipolaires, un grand système de plusieurs millions de variables sof est réalisable.
 
V_Sim visualise des structures atomiques telles que des cristaux, des joints de grains, etc. Le rendu est fait en 3D pour représenter les atomes. L'utilisateur peut interagir à travers de nombreuses fonctions pour choisir la vue, la taille des atomes, leur couleur, la couleur de fond, le type de brouillard…