Difference between revisions of "SALMONについて"

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== What is SALMON ==
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== SALMONとは ==
  
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SALMON is an open-source computer program for ab-initio quantum-mechanical calculations of electron dynamics at the nanoscale
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SALMONは、多様な光と物質の相互作用で起こるナノスケールの電子ダイナミクスに対して非経験的量子力学計算を行うオープンソース計算プログラムです。
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that takes place in various situations of light-matter interactions. It is based on time-dependent density functional theory, solving
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計算は時間依存密度汎関数理論に基づいており、ノルム保存擬ポテンシャルを含む時間依存コーンシャム方程式を実時間・実空間で解きます。
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time-dependent Kohn-Sham equation in real time and real space with norm-conserving pseudopotentials.
 
  
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SALMON was born by unifying two scientific programs: ARTED, developed by Univ. Tsukuba group, that describes electron dynamics
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SALMONは、２つの科学計算プログラム：筑波大学グループにより開発され結晶における電子ダイナミクスを記述するARTEDと、分子科学研究所グループにより開発され分子やナノ構造における電子ダイナミクスを記述するGCEED、を統合することで生まれました。このためSALMONは、孤立系と周期系両方の電子ダイナミクスを記述することができます。さらに、電子と光波電磁場の結びついたダイナミクスを記述することも可能です。
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in crystalline solids, and GCEED, developed by Institute for Molecular Science group, that describes electron dynamics in molecules
 
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and nanostructures.  It can thus describe electron dynamics in both isolated and periodic systems. It can also describe coupled
 
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dynamics of electrons and light-wave electromagnetic fields.
 
  
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To run the program, SALMON requires  MPI Fortran/C compiller with LAPACK libraries. SALMON has been tested and optimized to run
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プログラムの実行にあたり、SALMONはLAPACKライブラリを含むMPI Fortran/Cコンパイラを必要とします。SALMONは、多くのプラットフォーム：x86-64 CPUを持つLinux PCクラスタ、Fujitsu FX100スーパーコンピューター、「京」コンピュータ、Xeon Phi (Knights Landing)を持つスーパーコンピューターを含む、で動作が確認され最適化されています。
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in a number of platforms, including Linux PC Cluster with x86-64 CPU, Fujitsu FX100 supercomputer system, K-computer, and
 
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supercomputer system with Intel Xeon Phi (Knights Landing).
 
  
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== What can SALMON do ==
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== SALMONでできること ==
  
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SALMON describes electron dynamics in both isolated (molecules and nanostructures) and periodic (crystalline solids) systems.
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SALMONは、孤立系（分子やナノ構造）と周期系（固体結晶）の両方の系における電子ダイナミクスを記述できます。
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SALMON first carries out ground-state calculations in the density functional  theory to prepare initial configurations.
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SALMONは、最初に初期配位を用意するために密度汎関数理論に基づく基底状態計算を行います。
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SALMON then calculates electron dynamics induced by applied electric field. Employing a weak impulsive external field,
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そしてSALMONは、加えられた電場による誘起される電子ダイナミクスの計算を行います。
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SALMON can be used to calculate linear response properties such as a polarizability of  molecules and a dielectric function of crystalline solids.
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弱い瞬間的な外場を用いると、SALMONは線形応答：分子の分極率や固体結晶の誘電関数、を計算することができます。
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Using pulsed electric fields, SALMON describes electron dynamics in matters induced by intense and ultrashort laser pulses.
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パルス電場を用いると、SALMONは高強度超短レーザーパルスにより誘起される物質中の電子ダイナミクスを記述することができます。
  
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=== Ground state calculations ===
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=== 基底状態計算 ===
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* Kohn-Sham orbitals and energies
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* コーン・シャム軌道とエネルギー
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* density of states
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* 状態密度
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* projected density of states
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* 射影された状態密度
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* electron localization function
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* 電子局在関数
  
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=== Optical properties ===
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=== 光学的性質 ===
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* Oscillator strength distribution (absorption spectrum)
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* 振動子強度分布（吸収スペクトル）
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* dielectric function
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* 誘電関数
  
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=== Light-induced electron dynamics ===
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=== 光に起因する電子ダイナミクス ===
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* time evolution of Kohn-Sham orbitals
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* コーン・シャム軌道の時間発展
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* density, current
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* 密度、カレント
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* excitation energy
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* 励起エネルギー
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* number density of excited carriers
+
* 励起キャリアの数密度
  
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=== Simultaneous description of electron dynamics and light pulse propagation ===
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=== 電子ダイナミクスと光パルス伝播の同時記述 ===
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* light pulse propagation as well as time evolution of Kohn-Sham orbitals
 
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* energy transfer from pulsed light to electrons
 
  
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== License ==
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* コーン・シャム軌道の時間発展とともに光パルス伝播
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* パルス光から電子へのエネルギー移行
  
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SALMON is available under Apache License version 2.0.
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== ライセンス ==
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SALMONは、Apache License version 2.0 のもとで利用できます。
  
 
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  limitations under the License.
 
  limitations under the License.
 
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== GithubでのSALMON ==
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SALMONの開発は、[http://github.com/salmon-tddft GitHub.com]で行われています。
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== 開発者のリスト ==
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(アルファベット順)
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* Isabella Floss (TU Wien, Austria)
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* Yuta Hirokawa (University of Tsukuba, Japan)
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* Kenji Iida (Institute for Molecular Science, Japan)
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* Kazuya Ishimura (Institute for Molecular Science, Japan)
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* Kyung-Min Lee (Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter, Germany)
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* Katsuyuki Nobusada (Institute for Molecular Science, Japan)
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* Masashi Noda (Institute for Molecular Science, Japan)
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* Tomohito Otobe (National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology, Japan)
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* Shunsuke Sato (Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter, Germany)
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* Yasushi Shinohara (University of Tokyo, Japan)
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* Takashi Takeuchi (Institute for Molecular Science, Japan)
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* Xiao-Min Tong (University of Tsukuba, Japan)
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* Mitsuharu Uemoto (University of Tsukuba, Japan)
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* Kazuhiro Yabana (University of Tsukuba, Japan)
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* Atsushi Yamada (University of Tsukuba, Japan)
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* Shunsuke Yamada (University of Tsukuba, Japan)
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* Maiku Yamaguchi (University of Tokyo, Japan)
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== SALMON開発へのサポート ==
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SALMONは、筑波大学計算科学研究センター及び分子科学研究所のサポートのもとで、SALMON開発者が開発を行っています。
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SALMONは、JST-CREST研究領域「新たな光機能や光物性の発現・利活用を基軸とする次世代フォトニクスの基盤技術」の研究課題「光・電子融合第一原理計算ソフトウェアの開発と応用」（平成28年10月〜平成34年3月）によりサポートされています。
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また、SALMONは、ポスト「京」重点課題（７）「次世代の産業を支える新機能デバイス・高性能材料の創成」（CDMSI）のサブ課題B「光・電子融合デバイス」（平成27年10月〜平成32年3月）によりサポートされています。

Latest revision as of 13:22, 3 February 2018

SALMONとは

SALMONは、多様な光と物質の相互作用で起こるナノスケールの電子ダイナミクスに対して非経験的量子力学計算を行うオープンソース計算プログラムです。 計算は時間依存密度汎関数理論に基づいており、ノルム保存擬ポテンシャルを含む時間依存コーンシャム方程式を実時間・実空間で解きます。

SALMONは、２つの科学計算プログラム：筑波大学グループにより開発され結晶における電子ダイナミクスを記述するARTEDと、分子科学研究所グループにより開発され分子やナノ構造における電子ダイナミクスを記述するGCEED、を統合することで生まれました。このためSALMONは、孤立系と周期系両方の電子ダイナミクスを記述することができます。さらに、電子と光波電磁場の結びついたダイナミクスを記述することも可能です。

プログラムの実行にあたり、SALMONはLAPACKライブラリを含むMPI Fortran/Cコンパイラを必要とします。SALMONは、多くのプラットフォーム：x86-64 CPUを持つLinux PCクラスタ、Fujitsu FX100スーパーコンピューター、「京」コンピュータ、Xeon Phi (Knights Landing)を持つスーパーコンピューターを含む、で動作が確認され最適化されています。

SALMONでできること

SALMONは、孤立系（分子やナノ構造）と周期系（固体結晶）の両方の系における電子ダイナミクスを記述できます。 SALMONは、最初に初期配位を用意するために密度汎関数理論に基づく基底状態計算を行います。 そしてSALMONは、加えられた電場による誘起される電子ダイナミクスの計算を行います。 弱い瞬間的な外場を用いると、SALMONは線形応答：分子の分極率や固体結晶の誘電関数、を計算することができます。 パルス電場を用いると、SALMONは高強度超短レーザーパルスにより誘起される物質中の電子ダイナミクスを記述することができます。

基底状態計算

  • コーン・シャム軌道とエネルギー
  • 状態密度
  • 射影された状態密度
  • 電子局在関数

光学的性質

  • 振動子強度分布（吸収スペクトル）
  • 誘電関数

光に起因する電子ダイナミクス

  • コーン・シャム軌道の時間発展
  • 密度、カレント
  • 励起エネルギー
  • 励起キャリアの数密度

電子ダイナミクスと光パルス伝播の同時記述

  • コーン・シャム軌道の時間発展とともに光パルス伝播
  • パルス光から電子へのエネルギー移行

ライセンス

SALMONは、Apache License version 2.0 のもとで利用できます。 

 Copyright 2017 SALMON developers

 Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 you may not use this file except in compliance with the License.
 You may obtain a copy of the License at

   http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0

 Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 See the License for the specific language governing permissions and
 limitations under the License.


GithubでのSALMON

SALMONの開発は、GitHub.comで行われています。

開発者のリスト

(アルファベット順)

  • Isabella Floss (TU Wien, Austria)
  • Yuta Hirokawa (University of Tsukuba, Japan)
  • Kenji Iida (Institute for Molecular Science, Japan)
  • Kazuya Ishimura (Institute for Molecular Science, Japan)
  • Kyung-Min Lee (Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter, Germany)
  • Katsuyuki Nobusada (Institute for Molecular Science, Japan)
  • Masashi Noda (Institute for Molecular Science, Japan)
  • Tomohito Otobe (National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology, Japan)
  • Shunsuke Sato (Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter, Germany)
  • Yasushi Shinohara (University of Tokyo, Japan)
  • Takashi Takeuchi (Institute for Molecular Science, Japan)
  • Xiao-Min Tong (University of Tsukuba, Japan)
  • Mitsuharu Uemoto (University of Tsukuba, Japan)
  • Kazuhiro Yabana (University of Tsukuba, Japan)
  • Atsushi Yamada (University of Tsukuba, Japan)
  • Shunsuke Yamada (University of Tsukuba, Japan)
  • Maiku Yamaguchi (University of Tokyo, Japan)

SALMON開発へのサポート

SALMONは、筑波大学計算科学研究センター及び分子科学研究所のサポートのもとで、SALMON開発者が開発を行っています。 SALMONは、JST-CREST研究領域「新たな光機能や光物性の発現・利活用を基軸とする次世代フォトニクスの基盤技術」の研究課題「光・電子融合第一原理計算ソフトウェアの開発と応用」（平成28年10月〜平成34年3月）によりサポートされています。 また、SALMONは、ポスト「京」重点課題（７）「次世代の産業を支える新機能デバイス・高性能材料の創成」（CDMSI）のサブ課題B「光・電子融合デバイス」（平成27年10月〜平成32年3月）によりサポートされています。

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