Nanojazyk - NanoLanguage

Nanojazyk je skriptování rozhraní postavené na interpretovaný programovací jazyk Krajta, a je primárně určen pro simulaci fyzikálních a chemických vlastností nanoměřítkové systémy.

Úvod

V průběhu let bylo založeno několik kódů elektronické struktury hustota funkční teorie byly vyvinuty různými skupinami akademických vědců; VASP, Abinit, SIESTA, a Gaussian je jen několik příkladů. Vstupem do těchto programů je obvykle jednoduchý textový soubor napsaný ve formátu specifickém pro kód se sadou klíčových slov specifických pro kód.^{[1][2] [3]}

NanoLanguage představil Atomistix A / S jako rozhraní pro Atomistix ToolKit (verze 2.1) s cílem poskytnout flexibilnější vstupní formát. Skript NanoLanguage (nebo vstupní soubor) je jen program v Pythonu a může to být cokoli od několika řádků až po skript provádějící složité numerické simulace, komunikující s jinými skripty a soubory a komunikující s jiným softwarem (např. Vykreslování programů). NanoLanguage není proprietární produkt Atomistix a lze jej použít jako rozhraní k jiným hustota funkční teorie kódy i kódy využívající např. pevně vázaný, k.p nebo kvantově-chemická metody.^[4][5]

Funkce

Postaveno nahoře Krajta, NanoLanguage obsahuje stejné funkce jako Python a se stejnou syntaxí. NanoLanguage tedy mimo jiné obsahuje běžné programovací prvky (pro smyčky, pokud prohlášení atd.), matematické funkce a data pole.

Kromě toho řada konceptů a předměty relevantní kvantová chemie a fyzika jsou zabudovány do NanoLanguage, např. A periodická tabulka, jednotkový systém (včetně obou SI jednotky a atomové jednotky jako Ångström ), konstruktéři atomových geometrií a různé funkce pro teorii hustotní funkce a výpočty transportu. ^[6]

Příklad

Tento skript NanoLanguage používá Kohnova metoda vypočítat celkovou energii molekuly vody jako funkci úhlu ohybu.

# Definujte funkci pro nastavení molekulydef Konfigurace vody(úhel, bondLength):    z matematika import hřích, cos    theta = úhel.inUnitsOf(radiány)    pozic = [        (0.0, 0.0, 0.0) * Angstrom,        (1.0, 0.0, 0.0) * bondLength,        (cos(theta), hřích(theta), 0.0) * bondLength,    ]    elementy = [Kyslík] + [Vodík] * 2    vrátit se Konfigurace molekuly(elementy, pozic)# Vyberte metodu DFT s výchozími argumentymetoda = KohnSham Metoda()# Naskenujte různé úhly ohybu a vypočítejte celkovou energiipro i v rozsah(30, 181, 10):    theta = i * stupňů    h2o = Konfigurace vody(theta, 0.958 * Angstrom)    scf = metoda.aplikovat(h2o)    tisk "Úhel =", theta, "Celková energie =", vypočítat celkovou energii(scf)

Viz také

• Seznam softwaru pro modelování nanostruktur

Reference