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CAMPOS原子仿真环境（ASE）介绍

来源：时间：2022-12-16 16:16:54 浏览：2416次

ASE是一个用Python编程语言编写的原子模拟环境，目的是建立、指导和分析原子模拟。ASE在设计过程中有许多“设计目标”，使得它具有以下特性：

1. 易于使用——用ASE建立原子总能量计算或分子动力学模拟是简单而直接的。ASE可以通过图形用户界面、命令行工具和Python语言来调用。Python脚本是很容易理解，也是通用性非常操作系统中，不进行任何代码修改的情况下执行非常复杂的模拟任务。例如，一系列顺序计算可以使用简单的“for-loop”构建执行强的编程语言。新用户可以很容易地调用ASE的所有功能。

2. 灵活——由于ASE是基于Python语言编写的，因此可以在不同的。使用ASE模块可以执行许多标准的模拟任务。

3. 可定制——ASE中的Python代码由用于不同目的的模块组成。其中包括用于计算能量、力和应力的ase.calculators，用于控制原子运动的ase.md和ase.optimize，还有constraints对象，以及NEB（nudged-elastic-band）方法的模块等。面向对象代码的模块化使得向ASE贡献新功能变得非常简单。

4. Python化——通过使用流行的NumPy包进行数值工作(有关的简短介绍，请参阅“Python中的数值数组”部分)，它可以很好地嵌入到其他的python代码当中。Python语言的使用使得ASE既可以交互使用，也可以在脚本中使用。

5. 开放参与——ASE（CAMPOS原子仿真环境）是在”GNU Lesser General Public License version 2.1“许可体系或其任何更新版本下发布的。参看COPYING或者COPYING.LESSER网页，或在GNU的web服务器http://www.gnu.org/licenses/上查看许可。每个人都可以被邀请参与使用和开发代码。

ASE通过Calculators模块为很多不同的计算软件提供交互界面，它们可以与核心Atoms模块和许多ASE中的算法配合使用。如下例：

>>> # Example: structure optimization of hydrogen molecule

>>> from ase import Atoms

>>> from ase.optimize import BFGS

>>> from ase.calculators.nwchem import NWChem

>>> from ase.io import write

>>> h2 = Atoms('H2',

...            positions=[[0, 0, 0],

...                       [0, 0, 0.7]])

>>> h2.calc = NWChem(xc='PBE')

>>> opt = BFGS(h2)

>>> opt.run(fmax=0.02)

BFGS: 0 19:10:49 -31.435229 2.2691

BFGS: 1 19:10:50 -31.490773 0.3740

BFGS: 2 19:10:50 -31.492791 0.0630

BFGS: 3 19:10:51 -31.492848 0.0023

>>> write('H2.xyz', h2)

>>> h2.get_potential_energy()

-31.492847800329216

Calculators模块支持的计算软件

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