SIESTA

SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with Thousands of Atoms) é um método original e sua implementação em programa de computador, para realizar eficientemente cálculos de estrutura eletrônica e simulações de dinâmica molecular ab initio de moléculas e sólidos. SIESTA utiliza conjuntos de base estritamente localizados e a implementação de algoritmos de escalonamento linear. A precisão e a velocidade podem ser ajustadas em uma ampla faixa, desde cálculos exploratórios rápidos até simulações altamente precisas que correspondem à qualidade de outras abordagens, como os métodos de onda plana e all-electron. O backronym de SIESTA é Spanish Initiative for Electronic Simulations with Thousands of Atoms. Desde 13 de maio de 2016, com o anúncio da versão 4.0, o SIESTA é distribuído sob os termos da licença de código aberto GPL. Pacotes de código-fonte e acesso às versões de desenvolvimento podem ser obtidos na plataforma DevOps no GitLab. A versão mais recente, Siesta-4.1.5, foi lançada em 4 de fevereiro de 2021. Recursos O SIESTA possui as seguintes características principais: Utiliza o método funcional de densidade autoconsistente de Kohn-Sham padrão nas aproximações de densidade local (LDA-LSD) e gradiente generalizado (GGA), bem como em uma função não local que inclui interações de van der Waals (VDW-DF). Utiliza pseudopotenciais norm-conserving em sua forma totalmente não local (Kleinman-Bylander). Utiliza orbitais atômicos como conjunto de base, permitindo múltiplo-zeta e momentos angulares ilimitados, polarização e orbitais off-site. A forma radial de cada orbital é numérica, e qualquer forma pode ser usada e fornecida pelo usuário, com a única condição de que tenha suporte finito, ou seja, deve ser estritamente zero além de uma distância fornecida pelo usuário a partir do núcleo correspondente. Conjuntos de base de suporte finito são a chave para calcular as matrizes de Hamiltoniano e de sobreposição em operações O(N). Projeta as funções de onda e a densidade dos elétrons em uma grade de espaço real para calcular os potenciais de Hartree e de troca-correlação e seus elementos de matriz. Além do método padrão de estados próprios de Rayleigh-Ritz, permite o uso de combinações lineares localizadas dos orbitais ocupados (funções de ligação de valência ou semelhantes a Wannier), fazendo o tempo de computador e a memória escalarem linearmente com o número de átomos. Simulações com várias centenas de átomos são viáveis com estações de trabalho modestas. É escrito em Fortran 95 e a memória é alocada dinamicamente. Pode ser compilado para execução serial ou paralela (sob MPI).