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特徴

Exabyte.io

1. 機能

1.1. 結晶データベースとの連携

Exabyte.ioでは、米国のMaterials Project と連携しており、元素もしくは組成式を入力することで、簡単に結晶構造を取得し第一原理計算の入力モデルとして使用することができます。
※Materials Project:米国の大規模結晶データベースです。
https://materialsproject.org/ 

BaTiOで検索しデータベースから取得した結晶構造一覧図 1 BaTiOで検索しデータベースから取得した結晶構造一覧

1.2. 計算ワークフロー

Exabyte.ioでは、事前にユーザが知りたい物性を求めるための計算フローを備えています。たとえば、セル最適化と構造最適化を行った構造を基に、バンド分散と状態密度を求めるといった計算は、メニューから選択するだけで計算できます。

構造最適化後にバンド分散と状態密度の計算を行うフロー図 2 構造最適化後にバンド分散と状態密度の計算を行うフロー

また、バンド分散と状態密度を求めるための計算フローも用意しています。

QEのバンド分散と状態密度の計算フロー図 3 QEのバンド分散と状態密度の計算フロー

その他に用意されている物性計算フロー

番号項目
エネルギー計算
構造最適化
セル最適化
バンド分散
DOS
バンドギャップ
ゼロ点エネルギー
Phonon

1.3. 機械学習機能

Exabyte.ioでは、第一原理計算と機械学習が連携した機能が搭載されています。例えば、これまでの計算したバンドギャップのデータを基に、新しい結晶構造データを入力データとしてバンドギャップを予測するなどが可能です。

1.4. 計算状況のモニタリング、および計算結果の可視化

計算状況や結果は、すべてブラーザ上で可視化され簡単に確認することができます。

計算状況のモニタリング図 4 計算状況のモニタリング
計算状況のモニタリング図 5 構造最適化後の結晶構造
状態密度をプロットした画面図 6 状態密度をプロットした画面

1.5. アドバンスモード

マウス操作のGUIだけでなく、pythonやshellスクリプトとの連携でより高度な計算も可能です。またターミナルモードやリモートデスクトップもブラウザ上で操作可能で、型にはまる事無く、よりユーザライクに使用することができます。

ターミナルモードの画面図 7 ターミナルモードの画面
リモートデスクトップ画面図 8 リモートデスクトップ画面
リモートデスクトップ上で操作中の様子図 9 リモートデスクトップ上で操作中の様子

2. 対応ソルバー

2.1. 第一原理計算ソルバー

2018年4月現在、Exabyte.ioで使用することができるソルバーはVASPとQuantum ESPRESSOになります。

表 1  Exabyte.ioがGUI対応しているソルバーリスト
第一原理ソルバーバージョン
VASP5.3.5, 5.4.4
Quantum ESPRESSO5.2.1, 5.4.0, 6.0.0

※VASPに関しては、事前にライセンスをご用意して頂く必要があります。