在PWMAT基本功能的基础上，针对用户的需求，我们开发了一些顶级模块。 这些模块中有些是与现有优秀工具的接口，有些是基于PWMAT计算的结果来获得所需的实际数量，有些是为特定的计算需求而设计的。 这些模块涵盖了物质的结构、基本性质、大型系统的计算、机器学习习力场等，功能全面，操作简便。 今天，我们来谈谈该模块的光、磁、力学和偏振特性。
1.非周期系统的吸收光谱：通过向隔离系统添加外部场来计算吸收光谱
该模块用于通过RT-TDDFT方法计算光吸收光谱，仅适用于团簇或分子等非周期系统。
2.使用RT-TDDFT方法计算本体系统的频率相关介电函数：吸收光谱由周期系统的矢量电位和电流计算
模块采用RT-TDDFT方法计算散装物料的频率相关介电函数（电子部分贡献），输出折射率、反射率、吸收系数、发射率等结果。 结合OT-RSH泛函，长程介电屏蔽可以描述为BSE+GW方法，并且可以考虑电子-空穴相互作用给出结果。
3.TDDFT吸收谱（线性响应）：直接求解Casida方程组，得到响应函数
这**使用微扰理论（线性响应）来求解Casida方程（或其HSE对应部分）来计算小分子的吸收光谱。 这可以与实时TDDFT吸收光谱计算进行比较。
4.使用RPA方法计算与频率相关的介电函数：二阶插值计算高频介电函数，可以考虑非局域电位的影响
RPA方法计算与频率相关的介电函数（电子贡献），并给出折射率、反射率、吸收系数、发射率等结果。
5.PW吸收：太赫兹波，电子光子学过渡区，动态电荷代替承载有效电荷
该模块用于计算动态电荷（在大多数情况下相当于出生电荷）和声子吸收（忽略屏蔽效应）。
6.Infrared Spectrum Born Charge（有限电场法）：红外光谱，可用于获得Born的有效电荷
与模块43不同的是，采用有限电场法获得出生电荷，得到红外光谱。
7.拉曼：拉曼光谱（非共振）获得介电张量的变化率
拉曼光谱是一种强大的非侵入性材料表征技术，它独特地提取有关局部环境中的振动和化学性质、不均匀性、应变、结晶度、电子-声子耦合和不谐振的信息。 该模块可以获得高斯展宽拉曼光谱。
8.二次谐波产生：计算二次谐波、非线性光学性质，并实验用它来判断结构的中心反转对称性
本模块描述了一种使用 RPA 方法计算块状材料二阶极化率的方法，其中使用二阶插值方法。
9.使用电荷密度计算大规模绝缘系统的吸收光谱：无需计算特征值即可获得DOS和吸收光谱，可以计算大型系统的光吸收，效率非常高，大型系统可以用CPM获得电荷密度
该模块使用随机波函数计算光吸收光谱的数千个切比雪夫偶极矩，并将这些偶极矩转换回能量空间。 将结果与大型绝缘系统的直接计算结果进行了比较。
10.激发态：在DFT的基础上直接求解E-H持续时间方程，可以计算光吸收和偏振矩阵，可以尝试计算三个激子（Trion），对于较大的系统，可以将CPM与量子点的光学性质结合起来
该模块用于通过求解双粒子哈密顿量的持续时间方程来计算量子点中的激子态，并获得吸收光谱和偶极子矩阵。
11.海森堡交换相互作用常数：利用线性响应理论求解磁交换系数j，可用于分析磁耦合性质，或构造MC的有效哈密顿量等
该模块用于使用线性响应理论计算海森堡模型中周期系统中两个特定位置之间的交换相互作用常数。
12.磁交换参数：“四态法”用于求解磁交换系数j，可用于分析磁耦合性质，或构造有效的MC哈密顿量等
本模块介绍用于计算磁交换参数的四态方法。
13.吉尔伯特阻尼常数：求解LLG方程的阻尼项系数
该模块用于计算块体材料吉尔伯特阻尼常数，该常数描述了 Landau-Lif***Z-Gilbert （LLG）。
过程中磁矩的阻尼项。
Landau-Lif***Z-Gilbert方程是微磁动力学模拟的核心。
llg方程可以通过获得阻尼系数来获得用户可以将上述结果与有限元软件结合使用，执行自己的微磁学**。
14.Berry Phase：计算 Berry Phase 以获得离子钳极化（电子部件的极化，已集成到 Q-Flow 中）。
使用现代偏振理论计算离子钳极化的方法（计算离子钳极化）。
15.Born 有效电荷：基于 Berry 相位，根据极化的线性响应获得 Born 有效电荷（张量）
Born有效电荷是原子在零外场条件下在i方向上的位移引起的J方向宏观偏振变化的比例系数，它量化了光声子与电场之间的耦合。 在本模块中，我们使用 BERRY 相位法来计算 Born 有效电荷。
16.压电张量：在贝里相和天生有效电荷的基础上，施加应变以获得压电张量
压电材料在施加外部宏观应变时表现出感应极化。 该模块可以使用 Berry Phase 和 Born Effective Charge 模块进行计算。
17.离子介电贡献：通过有限的小电场获得出生物的有效电荷，然后得到离子介电函数
该模块用于计算介电常数的离子分数的贡献，可以通过添加高频介电常数来获得。
1.以位移铁电体为例，计算不同位移的极化和能量有助于拟合GL方程，辅助后期相场模拟。
2.介电常数和压电张量是现代陶瓷材料的重要性能指标。
3.计算出的虚部可用于覆盖 65 的红外光谱。
18.elPWMAT：基于PWMAT开发的开源程序
该模块用于计算高吞吐量下的弹性常数。 ELPWMat 是一个高效的开源 Python 程序，它使用 PWMAT 通过高通量第一性原理计算来计算 3D 和 2D 材料的弹性常数、柔度常数、杨氏模量、剪切模量和体积模量。 对于三维材料，ELPWMAT根据VOIGT-Reuss-Hill的近似值计算弹性常数、柔度常数、多晶杨氏模量、剪切模量和体积模量以及泊松比。 对于二维材料，ELPWMAT 计算弹性常数、柔度常数、面内杨氏模量、剪切模量和面内泊松比。
模块**地址：
在下一期中，我们将讨论缺陷的本质
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北京龙迅宽腾科技有限公司成立于2024年，是国家高新技术企业，是中国材料计算与仿真工具软件研发与创新的领军企业0“需要原子精密材料开发Q-CAD（量子计算机辅助设计）软件。 公司自主研发的量子材料计算软件PWMAT（平面波赝势法和基于GPU的加速）可以进行电子结构计算和从头开始分子动力学模拟，适用于晶体、缺陷系统、半导体系统、金属系统、纳米系统、量子点、团簇和分子系统。