研究・開発向けHPC・DX
ソリューションのご紹介

主要ソフトウェアのご紹介

Advance / NanoLabo

Advance/NanoLaboは、Advance/PHASE (アドバンスソフト社製品) および、Quantum ESPRESSO※1やLAMMPS※2などのオープンソースの材料解析ソフトウェアに対応した統合GUIです。Materials Project※3などの材料データベースを検索し、モデリング・計算条件設定が極めて容易に行えます。計算実行後は、結果を瞬時にグラフィックス表示できます。

※1 Quantum ESPRESSOは、GPLライセンスにて配布されている第一原理計算のオープンソースソフトウェア。(http://www.quantum-espresso.org/)
※2 LAMMPSは、GPLライセンスにて配布されている分子動力学計算のオープンソースソフトウェア。(https://lammps.sandia.gov/)
※3 Materials Projectは、Lawrence Berkeley National Laboratoryにて開発された材料インフォマティクス用のデータベース。(https://materialsproject.org/)

特長

1. 結晶構造のアイコン表示 (右図)
2. 化学式入力による材料データベース検索
3. 結晶、表面、界面、分子に対するモデリング
4. オープンソース計算エンジンのサポート
5. バンド構造、振動モード、反応経路残像表示、
　動力学アニメーションなどの多彩な可視化機能

nanolabの主な機能

Modeling

材料データベース

Materials Project
PubChem

結晶系

セル並進移動
スーパーセル
不純物置換
格子欠陥
空間群判定
Primitive セル変換
Standard セル変換

表面・界面系

任意の方位の表面
表面への分子吸着
不整合界面[proのみ]

分子系

有機分子の描画
溶媒分子充填
高分子モデル[proのみ]

Calculation

計算エンジン

Advance/PHASE
Quantum ESPRESSO
LAMMPS

計算機能

SCF計算、構造最適化
Hybrid汎関数、vdW補正
バンド構造、状態密度(PDOS電卓)
重荷密度などの可視化
第一原理MD、古典MD
熱伝導率、粘性係数、拡散係数、
TD-DFT、XAFS/EELS
Phonon(バンド構造、状態密度)
NEB法、仕事関数(ESM法)

計算制御

ジョブスケジューラ
NanoLabo-API for Python

リソース

ローカルマシン
計算サーバー(SSH接続)
クラウド

Nanolabで出来ること

Modeling

1. 材料データベース

● 検索フィールドに、化学式・分子構造(SMILES)・分子名を入力すると、結晶構造または分子構造を取得できる。

● インターネット経由で以下のデータベースに接続
– 結晶構造： Materials Project
– 分子構造： PubChem

2.結晶系

3.表面・界面系

4.分子系

Calculation

Quantum ESPRESSO

●結晶構造から直ちに適切な入力ファイルを自動生成。
●ユーザー自身が面倒な計算条件設定を行う事なく、各種計算を実行可能。
●SCF計算、構造最適化、バンド構造状態密度、第一原理MD、TD-DFT、Phonon、NEB法に対応。
●計算の進捗状況および結果を可視化。(種々のポスト処理が利用可能)

LAMMPS

●Lennard-Jones、Charge、OPLS-AA、ReaxFF、EAM、MEAMに対応。
●有機分子に対して、OPLS-AAの力場パラメータを自動的にアサイン。
●多段階での計算スキームが設定可能。(e.g.NVTアンサンブルで100ps運動させたのち、NPTアンサンブルに切り替え)
●計算実行の最中であっても、動力学の様子をアニメーション表示可能。(MP4形式にて保存可)