国产开源密度泛函理论(DFT)软件原子算筹(ABACUS)由中国科学技术大学何力新教授于2007年带领团队自主开发，现已发展成为国内领先的第一性原理计算平台。当前开发团队来自中国科学技术大学、中国科学院物理研究所、北京大学、北京科学智能研究院以及合肥国家综合性科学中心人工智能研究院等单位。ABACUS同时支持平面波与数值原子轨道两种基组，兼容CPU、GPU和DCU多种硬件架构，实现了对大规模材料体系的高效模拟，功能涵盖电子结构计算、结构优化和分子动力学模拟等。软件已深度适配曙光、神威、天河等国产超算平台，为材料科学研究与工业应用提供了坚实的国产化算力支撑。

ABACUS 主要功能包括：

1. 基态电子结构与力学性质
支持能带结构、态密度、电荷密度、总能量与原子力计算，兼容多种交换-关联泛函，并支持自旋极化与自旋轨道耦合；可进行晶体结构优化、应力张量与弹性常数计算，适用于体相、表面、界面及缺陷体系。

2. 结构演化与过渡态分析
支持最小能量路径与势垒计算，用于研究化学反应过程、原子扩散、缺陷迁移及结构相变等过渡态相关问题。

3. 晶格振动与声子相关性质
支持声子振动、拉曼光谱与红外光谱等晶格振动性质计算。

4. 磁性与自旋相关性质
支持多种磁性构型、磁矩、自旋交换作用、磁各向异性等计算。

5. 拓扑与新奇量子物性
支持拓扑不变量、拓扑能带结构及相关物性分析。

6. 光学、电介质与极化性质
支持介电响应、电极化、线性与非线性光学性质，包括介电函数、吸收谱及非线性光学响应等。

7. 激发态与输运性质
支持含时密度泛函理论用于研究激发态与光–物质相互作用，并支持基于玻尔兹曼输运理论的电输运与热输运性质计算。

ABACUS 适用于从分子与团簇、低维材料体系到体相晶体等多种材料体系的第一性原理研究，能够在统一框架下处理有限体系与周期体系的电子结构及相关物性，并可有效模拟表面、界面与异质结等复杂结构。该软件已被广泛应用于分子、半导体、绝缘体和金属材料的研究，并在铁电、多铁、磁性、自旋相关及拓扑材料等功能材料体系中展现出良好的适用性。

开发团队：中国科学技术大学量子信息实验室何力新团队

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