ADF
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简介 
 ADF是专门作密度泛函计算的软件。包括ADF和BAND两部分,ADF部分的简介见下。BAND部分类似,但专门用于计算周期性体系(晶体,聚合物等)。ADF-GUI和BAND-GUI分别在图形界面下创建ADF和BAND的计算任务和图形显示结果。
功能 
 单点计算,几何优化,过渡态,频率和热动力学特性,跟踪反应路径,理论预测化学催化过程,计算任意电子组态,激发能和(超)极化率,使用含时密度泛函(TDDFT)理论(于1999年2002年分别加入到ADF模块和BAND模块中),NMR化学位移,激发能,超极化率,范德瓦尔斯系数,用QM/MM(量子力学/分子力学)混合近似处理大体系环境。ADF使用的全部是Slater型基组,不同于大多数量化软件使用的高斯基组。
  应用范围
2002版的基组库包含了Z=1-118号所有元素,而且对常见元素有不同尺寸的基组,从最小的到高质量的,并且对在ZORA近似中的相对论计算和需要附加弥散基函数的响应计算提供了特殊的基组。
  模型哈密顿量
--选择一种密度泛函,局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)。LDA包括Xonly,Xalpha,VWN和Stoll修正的VWN;GGA包括Pw91,Blyp,Lb94,以及2002版加入的PBE,RPBE,revPBE等。2002版新加入GRAC和SAOP交换相关势,能够改善LB94和BP的结果。最近流行的Meta-GGA交换相关泛函进行post-SCF处理能够获得标准G2计算的精度,也加入到2002版中。
--自旋:限制或非限制
--相对论效应:标量近似和自旋轨道(双群对称性),使用ZORA(推荐)或泡利原理(以前使用)。
--环境:溶剂影响,均匀电场,点电荷(Madelung场),QM/MM方法
  分析
--在化学组成(空间相互作用、泡利排斥、轨道相互作用......)中键能的分解。
--数据的表示(分子轨道系数、穆里肯布居),按照分子中化学片段的组成以及传统的元素基函数表示。
--原子的电荷由Hirshfeld分析与Voronoi分析,以及经典穆里肯布居决定。
--功能强大的的图形用户界面ADFinput,只用鼠标就能设置ADF非常复杂的计算,还可以显示分子。需要单独购买。

ADF 2004.01的新功能:
1. 改善了格点生成程序,更利于几何优化的收敛。某些在ADF 2003中很难收敛的几何优化计算,现在在十次迭代之内即可收敛。
2. TDDFT计算手性光学特性:圆二色性和旋光色散。新的方法实现了并行化,可以很简单地处理大分子。
3. Meta-GGA和混合交换-相关泛函(如B3LYP)。
4. 几何优化加入新的Hessian更新和坐标限制方法。
5. 到
NBO 5.0的接口(需单独购买,仅提供给NBO用户)。
6. 默认的非限制计算打印
S2的期待值,用于检查自旋污染。
7. 程序加速:更快的解析二阶导数;并行化的NMR和CPL(用于计算NMR自旋-自旋耦合常数)程序;Fock矩阵计算加速;BAND的TDDFT程序。
8. ADF-GUI新增模块:ADFspectra从TAPE21的信息显示不同类型的光谱:DOS,红外,以及光学光谱;ADFmovie显示振动过程中的核移动,监视几何优化的进程。
9. Windows版更容易安装和使用,无需再用Cygwin模拟器和进行环境变量设置,计算速度也大大提高。

ADF 2005的新功能:
1. ADF-GUI支持OpenGL,增加了显示Raman和CD光谱的功能。
2. 离散反应场环境模型。
3. 基于QM/MM的离散溶剂反应场(DRF)模型。
4. Nalewajski-Mrozek键级分析。
5. TDDFT支持开壳层分子的激发能计算和核电子激发的计算,包括自旋反转激发。还可以用含时流密度泛函理论(TDCDFT)计算激发能。
6. 几何优化加入线性标度技术。
7. 几何优化和过渡态搜索使用非定域化坐标,适于大体系和松弛体系。
8. 用拉橡皮筋(NEB)方法搜索过渡态。
9. 频率计算使用对称位移方法,可以只计算IR-可见频率。
10.新的交换关联势:XC势和能量包括KT1,KT2,XLYP;XC能量泛函包括OPBE0和X3LYP。
11.ZORA TZ2P+基组增加了对57-70号元素的支持。
12.对于H-Kr元素,对非相对论的SZ,DZ,DZP,TZP,TZ2P基组增加了弥散函数,用于TDDFT的激发能计算。
13.LDA势的解析二阶导数。
14.产生PDB文件。
15.更新了物理常数。

ADF 2006的新功能:
1. 发布BAND-GUI,用于创建BAND的输入文件,以及显示能带结构及轨道。
2. 对ADF-GUI的改善:支持片断,易于创建无机化合物,显示自旋-轨道结果,这些选项的指南。
3. 解析二阶导数,用于GGA级别的快速频率计算。
4. 支持SCF过程中的混合泛函(如B3LYP)。
5. 自旋-轨道耦合TDDFT。
6. 冻结密度的嵌入。
7. 拉曼共振。
8. 半经验色散校正。

ADF 2007的新功能:
1. ADF改进:离域坐标的优化;解析频率的频率扫描;选定模式的快速拉曼强度;过渡态搜索(局部Hessian和改善的NEB);自旋-轨道梯度;振动圆二色性(VCD)谱;环境模拟(冻结密度嵌入FDE,QUILD);新的SCF收敛选项;MO6交换关联能量泛函。
2. BAND改进:周期结构的优化;TDDFT的扩充(金属,自旋-轨道影响,Vignale-Kohn泛函);线性标度及加速;新的TZP基组,对镧系元素基组进行了改进。
3. ADF-GUI改进:新的ADFjobs模块用于远程任务控制;输出显示选项;对可用性和设计的改进。
4. BAND-GUI改进:表面和晶体构建工具。
5. 支持更多平台:并行Windows版本,用于多CPU或多核的机器;HP-MPI用于各种集群的配置。

ADF 2008的新功能:
1. ADF:改进了结构优化和过渡态搜索;Grimme的色散校正GGA交换关联泛函。
2. BAND:过渡态搜索;数值频率;ESR A张量和g张量;meta-GGA泛函和PBEsol;(部分)DOS的显示。
3. COSMO-RS:QM方法预测化工热力学。
4. DFTB:密度泛函紧束缚程序。
5. 超快的Bader AIM原子特性。
6. 磁化率,共振极化率。
7. 简化脚本。

平台Compaq Alpha,HP,NEC IA64,IBM,SGI,PC linux (Pentium III, Pentium IV, Athlons),Macintosh OS X,MS Windows
相关软件 
1.

 
ADF-Cerius2
主页:http://www.msi.com
说明:商业软件,ADF的图形用户界面,仅用于SGI平台。图形界面的详细信息见
这里
2.

 
ADFPLT和ADF CD Spectra Toolkit
主页:
http://www.nsm.buffalo.edu/~jochena/downloads/downloads.html
说明:ADFPLT:从ADF计算结果绘制MO,密度,等。ADF CD Spectra Toolkit:从ADF CD光谱计算输出产生漂亮的模拟光谱。
3.Akira
4.AOMix
5.ChemCraft
6.Gabedit
7.GaussSum
8.gOpenMol
9.JMolEditor
10.MOE
11.Molden
12.MOLDRAW
13.MOLEKEL
14.MSC
15.PDB2ADF
16.QMForge
17.SNF
18.SWizard
19.UNICORE
20.UNICORE Pro
21.

 
Varuna
说明:用于Windows客户机上的ADF图形用户界面,可以编写ADF输入文件,通过和安装ADF的主机通信进行计算。成为ADF的用户后就能下载。它还提供到
ChemOffice 2000的接口,用于分析结果。还具有理论预测红外-拉曼,可见-紫外光谱的功能。可以看这里:Varuna界面和预测的光谱
22.Vibrate
23.Voxel Time Orbital Viewer 2.0
24.wxDragon
25.Xaim
26.XVibs
27.yaehmop