II. Logiciel Materials Studio :
2.1 Présentation :
Materials Studio [22] est un logiciel de simulation
numérique commercialisé par Accelrys Inc (c) qui permet
l'étude des propriétés physico-chimiques des
matériaux. Il capable de construire et manipuler en 3D les
modèles graphiques des molécules, matériaux amorphes, les
surfaces...
Chapitre II Méthodes de calcul et
matériels
FIGURE 2.2 - Logiciel Materials
Studio
Le calcul est lancé à la faculté des
sciences de Gafsa. Ce calcul est très puissant, nous avons
travaillé sur une station serveur doté de 256 Go mémoire
RAM et 4 processeurs (AMD Opterom (tm) Processor 6328) de 3.2 GHz
fréquence de traitement. Afin d'installer tous les logiciels
nécessaires, il faut savoir que la station doit être toujours
allumé pour ne pas perdre le calcul. Durant le calcul la
température de la station vat augmenter progressivement. Alors nous
sommes obligés d'allumer un systéme de climatisation qui va
être mis en marche en parallèle avec la station. D'une autre part,
il faut notez bien que le calcul d'être terminé sans échec,
chaque rupture ou verrouillage de la station automatiquement va cesser le
calcul. Alors il faut contrôler le calcul même si on n'est pas sur
le champ. A l'aide d'une simple application TEAM VIEWER, nous pouvons
contrôler le calcul et faire tout ce qu'on veut à distance
à l'intermédiaire de l'adresse IP et le mot de passe de la
station par un PC ou sur l'Android par un smart phone.
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(A) (B)
FIGURE 2.3 - (A) Station de
calcul, (B) Logiciel Team Viewer
Chapitre II Méthodes de calcul et
matériels
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2.2 Code CASTEP :
2.2.1 Présentation :
CASTEP (en anglais Cambridge Serial Total Energy Package) [23]
est un logiciel qui utilise la théorie de la fonctionnelle de la
densité. C'est un code inclut dans Materials Studio et basé sur
la mécanique quantique pour calculer l'énergie totale de
l'état fondamental. Pour la résolution numérique, CASTEP
nécessite une décomposition des orbitales de Kohn-Sham qui sont
pratiquement des ondes planes. Il utilise les méthodes de
Pseudo-Potentiels PP et de ondes planes PW [24] pour résoudre les
équations de Kohn-Sham. Le pseudo-potentiel ultra-doux de Vanderbilt est
utilisé pour décrire l'interaction entre les électrons de
coeur et les électrons de valence [25]. D'une autre part, CASTEP utilise
les approximations LDA et GGA pour décrire l'interaction
d'échange-corrélation.
Pour calculer l'énergie totale, il utilise une
intégration des K-points dans la première zone de Brillouin ZB,
des pseudo-potentiels, des ondes planes et des supermailles. Il remplace les
électrons de coeur [26] par des potentiels agissant uniquement sur les
électrons de valence. Cette approximation est connue sous le nom
approximation Frozen-Core. L'exécution doit avoir deux fichiers un
fichier de sortie et un fichier binaire formaté qui contient les
coefficients de la fonction d'onde et la densité de charge.
FIGURE 2.4 - Code CASTEP dans
Materials Studio
Chapitre II Méthodes de calcul et
matériels
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