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基于GASpy的材料模拟计算框架
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Material Simulation Calculation Framework Based on GASpy
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    摘要:

    随着信息学和数据科学工具的发展,各种计算机科学软件在材料模拟计算领域的 应用不断增加 . 为了加速催化剂的筛选,开展了基于信息工具如何改善和增强材料筛选的研 究,介绍一种基于第一性原理的高通量材料集成计算框架GASpy(Generalized Adsorption Simu? lator for Python). 该框架支持计算任务的自动化流程管理,可以借助 Fireworks 调用 DFT(Den? sity Functional Theory)计算,并可以将运算结果以及中间步骤保存至MongoDB数据库. 平台支 持与不同高性能计算集群的动态绑定,支持大批量计算作业的生成、提交. 平台同时支持数据 的提取、自动存储. 利用GASpy在天河一号上对材料网站上获取的晶体结构进行了实验测试, 进行晶体结构优化并计算吸附能,结果表明结合各种信息学工具可以更加灵活高效地实现大 规模自动化的DFT材料模拟计算,在模拟电催化领域有较好的应用前景.

    Abstract:

    With the development of informatics and data science tools,the application of various computer sci? ence softwares in the field of material simulation calculation continues to increase. In order to speed up the screening of catalysts,a research on how to improve and enhance material screening based on information tools was carried out,and a first-principles-based high-throughput material integrated computing framework GASpy(Generalized Adsorption Simulator for Python)was introduced. The framework supports the automated process management of computing tasks,DFT(Density Functional Theory)calculations can be called with the help of Fireworks,and the calculation results and intermediate steps can be saved to the MongoDB database. The platform supports the dynamic binding with different high-performance computing clusters,and supports the generation and submission of largescale computing jobs. The platform also supports data extraction and automatic storage. GASpy is used to test the crystal structure obtained on the material website on Tianhe-1,optimize the crystal structure and calculate the ad? sorption energy. The results show that the combination of various informatics tools can achieve large-scale automated DFT material simulation calculations more flexibly and efficiently and has a good application prospect in the field of analog electrocatalysis.

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阳王东 ,杨昊 ,冷灿 ?,潘佳铭 ,唐卓 ,田泽安 ,李肯立 .基于GASpy的材料模拟计算框架[J].湖南大学学报:自然科学版,2022,49(2):93~100

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  • 在线发布日期: 2022-03-04
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