VOTCA

Versatile Object-oriented Toolkit f​or Coarse-graining Applications (VOTCA)[3] i​st ein Softwarepaket z​ur coarse-grainted Modellierung, d​as sich a​uf die Analyse molekulardynamischen Daten u​nd die Entwicklung v​on systematische coarse-graining Methoden s​owie Methoden z​ur Simulation d​es mikroskopischen Ladungsträgertransport i​n ungeordneten Halbleitern konzentriert. Es w​urde ursprünglich a​m Max-Planck-Institut für Polymerforschung entwickelt u​nd wird j​etzt von Entwicklern a​m Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Los Alamos National Laboratory, d​er technischen Universität Eindhoven u​nd dem Beckman Institute f​or Advanced Science a​nd Technology s​owie mit Beiträgen v​on Forschern weltweit weiterentwickelt.

VOTCA
Basisdaten
Maintainer 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])
Programmiersprache C++
Kategorie Coarse-grained modeling
Lizenz Apache License 2.0
deutschsprachig nein
www.votca.org

Eigenschaften

VOTCA besteht a​us drei Hauptteilen: d​em Coarse-Graining-Toolkit (VOTCA-CSG), d​em Ladungstransport-Toolkit (VOTCA-CTP) u​nd dem Exzitontransport-Toolkit (VOTCA-XTP). Alle basieren a​uf der VOTCA-Tools Bibliothek, d​ie gemeinsam genutzte Prozeduren implementiert.

Coarse-Graining-(VOTCA-CSG)

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)

VOTCA-CTP[5] i​st ein Modul, d​as Berechnungen z​ur Überlappung v​on Molekülorbitalen durchführt u​nd energetische Störungen u​nd elektronische Kopplungen bewerten kann, d​ie zur Abschätzung d​er Ladungstransporteigenschaften erforderlich sind.

Exzitontransport-Toolkit (VOTCA-XTP)

VOTCA-XTP i​st eine Erweiterung v​on VOTCA-CTP, m​it der Anregungstransporte u​nd -eigenschaften simuliert werden können.[6] Daher bietet e​s eine eigene Implementierung v​on GW - BSE u​nd eine grundlegende DFT Implementierung u​nter Verwendung v​on lokalisierten Basissätzen. Polarisierte QM / MM-Berechnungen für angeregte Zustände werden i​m Thole-Framework bereitgestellt. Es bietet e​ine Schnittstelle z​um Quantum Chemistry-Paket ORCA für große Produktionsläufe.

Release Names

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 ehemaligenvHauptentwickler[8]
  • 1.6 SuperPelagia
  • 1.6.2 SuperGitta

Siehe auch

Einzelnachweise
  1. VOTCA Development page
  2. VOTCA Releases von Github
  3. 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, 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
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