BOPcat software package for the construction and testing of tight-binding models and bond-order potentials
BOPcat software package for the construction and testing of tight-binding models and bond-order potentials
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BOPcat 软件包，用于构建和测试紧束缚模型和键序势
DOI：
10.1016/j.commatsci.2019.109455
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发表时间：
2020
影响因子：
3.3
通讯作者：
R. Drautz
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Ladines;T. Hammerschmidt;R. Drautz
像紧密结合势（TB）、键序势（BOP）和经典势这样的原子模型用数学函数来描述原子间的相互作用，这些函数的参数需要根据特定的材料进行调整。建立TB/BOP模型的方法不同于经典电位模型。我们开发了BOPcat软件包，作为一个模块化的python代码，用于构建和测试TB/BOP参数化。它利用BOPfox软件包通过TB/BOP计算获得的原子能、力和应力。它提供了图形用户界面和对原始参考数据、派生参考数据（如缺陷能量）、自动化构造和测试协议以及排队系统中的并行执行的灵活控制。我们演示了BOPcat软件的概念和使用方法，并通过示例构建和测试Fe磁性防喷器的参数化来说明其关键功能。我们提供了一种参数化协议，该协议具有连续增加的参考数据集，可以很好地转移到铁磁bcc基态的各种特性以及不属于训练集的晶体结构。
Atomistic models like tight-binding (TB), bond-order potentials (BOP) and classical potentials describe the interatomic interaction in terms of mathematical functions with parameters that need to be adjusted for a particular material. The procedures for constructing TB/BOP models differ from the ones for classical potentials. We developed the BOPcat software package as a modular python code for the construction and testing of TB/BOP parameterizations. It makes use of atomic energies, forces and stresses obtained by TB/BOP calculations with the BOPfox software package. It provides a graphical user interface and flexible control of raw reference data, of derived reference data like defect energies, of automated construction and testing protocols, and of parallel execution in queuing systems. We demonstrate the concepts and usage of the BOPcat software and illustrate its key capabilities by exemplary constructing and testing a parameterization of a magnetic BOP for Fe. We provide a parameterization protocol with a successively increasing set of reference data that leads to good transferability to a variety of properties of the ferromagnetic bcc groundstate and to crystal structures which were not part of the training set.
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