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物质结构预测软件 联系人：马琰铭 地址: 吉林大学超硬材料国家重点实验室 电话: +86-431 网址: 邮箱: mym@ 前言 凝聚态物质内部的原子堆垛方式，即物 质结构，是深入理解物质各种物理性质的重 要信息。发展只依据物质的化学组分 （即化 学配比）来确定物质结构的理论方法是物理、 化学和材料研究领域的长期难题。根本原因 在于物质势能面的高度复杂性，例如，对一 个单胞内含有10个原子的物质体系，其复杂势 能面所对应的稳定或亚稳结构数目达到1011个， 而且随着单胞内原子数目的增加，体系结构 数目成级数增加，理论结构预测就是在如此 庞大的结构群里面找到全局能量最低的结构， 具有巨大挑战性。1988年 《自然》杂志社主编 John Maddox 在 《自然》期刊上发表社论说： “物理学的重要挑战之一是只依据物质化学 组分来确定物质的结构”。 CALYPSO (Crystal structure AnaLYsis by Particle Swarm Optimization) 是吉林大学马琰铭研究组提出并 发展的物质结构有哪些信誉好的足球投注网站方法和软件。该方法可以仅根据物 质的化学组分和外界条件 （如压力）来预言或确定物质 结构，并可以根据功能需求进行功能材料 （如超硬材料 等）的结构设计。至今，CALYPSO 已经被28个国家和 地区320 多位用户使用，在Nat. Commun. 、PRL 、 PNAS、JACS 等国际顶尖期刊发表了50余篇SCI论文， 成为国际物质结构有哪些信誉好的足球投注网站领域的重要方法和工具。 主要功能： 根据物质化学组分和外界条件有哪些信誉好的足球投注网站不同维度下的结构  零维团簇结构  二维层状和表面结构  三维晶体结构 设计具有特殊性质的功能材料，例如，超硬材料 变化学组分结构有哪些信誉好的足球投注网站，寻找最稳定的化学配比 条件约束结构有哪些信誉好的足球投注网站，如固定晶格参数，原子位置，空 间群，或分子单元。 技术特色：  基于对称性限制的随机结构产生技术，可有效减少 有哪些信誉好的足球投注网站空间自由度，增加结构种群的多样性。  多种结构表征和结构相似性判断技术, 可排除相似 结构，定义禁飞区域，提高有哪些信誉好的足球投注网站效率，并对相空间 进行有效划分  成键特征矩阵技术  原子中心对称函数展开基技术  基于粒子群优化算法的结构演化技术，发挥粒子群 优化算法强大的跨越势垒的能力，通过群体智能和 个体结构演化相结合来高效探索势能面。兼顾全局 粒子群优化算法的快速收敛优势和局域粒子群优化 算法的抗过早熟特点，有效地提高了程序寻找全局 最稳定结构的能力。 全局粒子群优化算法 局域粒子群优化算法  通过局域优化，有效减少势能面上的噪声，产生物 理上更优的结构，目前具备与VASP, CASTEP, Quantum Espresso, GULP, SIESTA 和CP2K 的接口。 可根据用户需要，实现与其他总能计算软件的接口。 软件授权： CALYPSO软件包由吉林大学马琰铭研究组开发， 著作权登记号：2010SR028200。CALYPSO 2.0版 本对于学术使用是免费的，需注册并签订一对一 使用协议。请在 网站注册。 开发团队： CALYPSO软件是由马琰铭研究组于2007年开始开发的， 最初是由马琰铭，王彦超，吕健，朱黎共同发展算法并 编写的同名代码包。历经近4 年时间于2010 年推出了 CALYPSO 1.0版本。最近开发团队有幸吸纳了吉林大 学的王晖、李全、鲁少华、殷克涛；北京科学计算中心 的刘利民及李希波；UC Santa Barbara 的Maosheng Miao ；复旦大学的向红军的加入。我们还诚挚邀请其 他有志同行加入到开发团