CALYPSO 通过粒子群优化算法可以有效地从复杂适应函数中(如能量,硬度等)寻找全局最优晶体结构。CALYPSO 软件包具有很高的成功率和很快的收敛速度。
使用 CALYPSO 进行结构预测需要和第一性原理计算包(比如 VASP, SIESTA, GULP 等)做接口用来结构优化和能量计算。
CALYPSO 非常易于使用,只需通过输入化学组分即可预测晶体结构,团簇结构以及二维层状结构等。未来的版本可以预测纳米、表面和薄膜结构。 |
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基于 CALYPSO 晶体结构预测技术,理论预言 CaH6 在高压下以类方钠石结构存在,而且计算表明此结构具有极高的超导转变温度(220 ~ 235 K)。该结果发表在 PNAS 上。(详见 Wang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109, 751 (2012))
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利用 CALYPSO 晶体结构预测技术,理论预言冰在低温条件下,可以在超高压力驱动下形成两个新的高压相。其中在810 - 1400万大气压是一个氢键对称化的 I-42d 结构,在 1400 万大气压以上形成可能由(OH)-和(H3O)+单元构成的具有部分离子性的冰,其中(OH)-和(H3O)+单元之间存在相对较弱的共价相互作用。该结果发表在 Nature Communications 上。(详见 Wang et al., Nature Commun. 2, 563 (2011))
- 利用 CALYPSO 晶体结构预测技术,理论预言氧在超高压力下(大于1900 万大气压) 驱动形成聚合的螺旋链状 O4 结构 (空间群为 I41/acd)。这种螺旋链状的结构是氧的第一个单原子相,和单质硫的高压结构 S4 相似。这个新的 O4 结构在高压下竟然是一个宽带隙(带隙宽度约为 5.9 eV)绝缘体,而并不像氧的低压结构(zeta-O8)一样是一个超导体。(详见 Zhu at el., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109, 751 (2012))
- 利用 CAYPSO 晶体结构预测技术,成功预测了一个新型的碳的同素异形体 (底心正交 Cco-C8)。该结果发表在 Physical Reivew Letters 上。(详见 Zhao et al., Phys. Rev. Lett. 107, 215502 (2011))
- CALYPSO 预测出了新型二维硼-碳 (B-C) 纳米结构,该结果发表在JACS上。(详见 Luo et al., J. Am. Chem. Soc. 133, 16285 (2011))
- 利用 CALYPSO 技术成功的预测出了8种新的碳的同素异形体,其可以看成是三维的碳纳米管聚合体。该成果发表在 ACS Nano 上。(详见 Zhao et al., ACS Nano 5, 7226 (2011))
- CALYPSO 预测出了目前为止能量最低的锂的半导体结构。(详见 Lv et al., Phys. Rev. Lett.106,015503 (2011))
我们在文章中预测的锂的高压结构 ABA2-40 (Pearson 记号:oC40) 已经被 Guillaume 等人的实验所证实,结果发表在 Nature Physics 杂志上。(详见 Guillaume et al. Nature Phys. 7, 211 (2011))
- 利用 CALYPSO 解决了自1972年以来一直困扰科学界的 Bi2Te3 的高压相的结构问题,并被我们的实验所证实。同时我们发现了 Bi2Te3 在 14.4 GPa 以上转变成一个替代合金结构。(详见 Zhu et al., Phys. Rev. Lett. 106, 145501 (2011))
- CALYPSO 预测了镁的高压电子化合物相。(详见 Li et al., J. Phys. Chem. C 114, 21745 (2010))
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