VOTCA

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VOTCA

Basisdaten

Hauptentwickler Victor Rühle, Christoph Junghans, Alexander Lukyanov, Kurt Kremer, Denis Andrienko
Entwickler Max-Planck-Institut für Polymerforschung
Los Alamos National Laboratory
Beckman Institute for Advanced Science and Technology
Technische Universität Eindhoven[1]
Erscheinungsjahr 2008
Aktuelle Version 1.6.4
(12.01.2021[2])
Betriebssystem Linux, macOS, Windows, any other Unix variety
Programmier­sprache C++, Perl, Bash
Kategorie Coarse-grained modeling
Lizenz Apache License 2.0
deutschsprachig nein
www.votca.org

Versatile Object-oriented Toolkit for Coarse-graining Applications (VOTCA)[3] ist ein Softwarepaket zur coarse-grainted Modellierung, das sich auf die Analyse molekulardynamischen Daten und die Entwicklung von systematische coarse-graining Methoden sowie Methoden zur Simulation des mikroskopischen Ladungsträgertransport in ungeordneten Halbleitern konzentriert. Es wurde ursprünglich am Max-Planck-Institut für Polymerforschung entwickelt und wird jetzt von Entwicklern am Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Los Alamos National Laboratory, der technischen Universität Eindhoven und dem Beckman Institute for Advanced Science and Technology sowie mit Beiträgen von Forschern weltweit weiterentwickelt.

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

VOTCA besteht aus drei Hauptteilen: dem Coarse-Graining-Toolkit (VOTCA-CSG), dem Ladungstransport-Toolkit (VOTCA-CTP) und dem Exzitontransport-Toolkit (VOTCA-XTP). Alle basieren auf der VOTCA-Tools Bibliothek, die gemeinsam genutzte Prozeduren implementiert.

Coarse-Graining-(VOTCA-CSG)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

VOTCA-CSG[3] unterstützt eine Vielzahl verschiedener Coarse-gaining Methoden, inkl. (iterativer) Boltzmann-Inversion, Inverse Monte Carlo, Force Matching und der Relative Entropie Methode[4] und Methoden- und Hybridkombinationen dieser sowie optimierungsgesteuerte Ansätze wie Simplex und CMA. Um Statistiken zu sammeln, kann VOTCA-CSG mehrere Pakete wie GROMACS, DL_POLY, ESPResSo, ESPResSo ++, LAMMPS und HOOMD-blue für die Simulation verwenden.

Ladungstransport-Toolkit (VOTCA-CTP)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

VOTCA-CTP[5] ist ein Modul, das Berechnungen zur Überlappung von Molekülorbitalen durchführt und energetische Störungen und elektronische Kopplungen bewerten kann, die zur Abschätzung der Ladungstransporteigenschaften erforderlich sind.

Exzitontransport-Toolkit (VOTCA-XTP)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

VOTCA-XTP ist eine Erweiterung von VOTCA-CTP, mit der Anregungstransporte und -eigenschaften simuliert werden können.[6] Daher bietet es eine eigene Implementierung von GW - BSE und eine grundlegende DFT Implementierung unter Verwendung von lokalisierten Basissätzen. Polarisierte QM / MM-Berechnungen für angeregte Zustände werden im Thole-Framework bereitgestellt. Es bietet eine Schnittstelle zum Quantum Chemistry-Paket ORCA für große Produktionsläufe.

Release Names[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Major Releases tragen Namen:

  • 1.1 SuperAnn
  • 1.2 SuperDoris
  • 1.3 SuperUzma
  • 1.4 SuperKurt - zur Feier von Kurt Kremer's 60th Geburtstag[7]
  • 1.5 SuperVictor - Benannt nach Victor Rühle, einem der ehemaligen Hauptentwickler[8]
  • 1.6 SuperPelagia
  • 1.6.2 SuperGitta

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. VOTCA Development page
  2. VOTCA Releases von Github
  3. a b Victor Rühle, Christoph Junghans, Alexander Lukyanov, Kurt Kremer and Denis Andrienko. "Versatile Object-oriented Toolkit for Coarse-graining Applications" Journal of Chemical Theory and Computation 5 (2009): 3201. doi:10.1021/ct900369w
  4. S. Y. Mashayak, Mara N. Jochum, Konstantin Koschke, N. R. Aluru, Victor Rühle, Christoph Junghans: Relative Entropy and Optimization-Driven Coarse-Graining Methods in VOTCA. In: PLOS ONE. 10. Jahrgang, Nr. 7, 20. Juli 2015, ISSN 1932-6203, S. e0131754, doi:10.1371/journal.pone.0131754, PMID 26192992, PMC 4507862 (freier Volltext).
  5. Victor Rühle, Alexander Lukyanov, Falk May, Manuel Schrader, Thorsten Vehoff, James Kirkpatrick, Bjoern Baumeier, Denis Andrienko . "Microscopic simulations of charge transport in disordered organic semiconductors" Journal of Chemical Theory and Computation, 7 (2011): 3335. doi:10.1021/ct200388s.
  6. Jens Wehner, Lothar Brombacher, Joshua Brown, Christoph Junghans, Onur Çaylak, Yuriy Khalak, Pranav Madhikar, Gianluca Tirimbò, and Björn Baumeier. "Electronic Excitations in Complex Molecular Environments: Many-Body Green's Functions Theory in VOTCA-XTP" Journal of Chemical Theory and Computation. doi:10.1021/acs.jctc.8b00617.
  7. https://groups.google.com/g/votca/c/XnzZRxvQMRA/m/N3Z0EYh9AQAJ
  8. https://groups.google.com/g/votca/c/W66eCZ1sn_s/m/tsk1kmp9DAAJ