Notre formation "mains dans le cambouis" aux trois codes CSP ci-dessous n'exige pas une culture préalable dans le domaine "Crystal Structure Prediction" mais a minima une forte expérience dans la mise en oeuvre de calculs DFT périodiques (codes VASP, QE, CASTEP, ...). Nous introduirons brièvement les concepts et invitons fortement les participant.es à prendre connaissance des méthodes / méthodologies / applications.
Le mardi matin, notre équipe de formateurs dispensera une formation courte aux calculs DFT périodiques, cf programme (extra pour les locaux ;-).
Les deux codes USPEX et XtalOpt implémentent un algorithme évolutionnaire pour la recherche de structure cristalline par la seule connaissance de la formule chimique (enfin presque...). L'exploration de la surface d'énergie potentielle d'un composé est réalisée par apprentissage machine basé sur les concepts de la théorie de l'évolution darwinienne - un algorithme génétique voire (R)évolutionnaire !
USPEX est développé par Pr. Artem R. Oganov et son équipe (Skoltech, Moscou, Russie). Ce codes est fermé mais gratuit aux académiques. Il permet la recherche CSP à composition variable (diagramme binaire, ternaire, ...), pour des systèmes 2D voire des reconstruction de surface, des polymères et nanoparticules. Dans cette initiation, nous nous focaliserons sur les composés massifs 3D et les systèmes 2D. Le code GDIS peut être utilisé pour l'exploitation des résultats USPEX et VASP.
Lecture USPEX : https://uspex-team.org/en/uspex/documentation ; video tutorials ; conferences ; etc from Artem R. Oganov team and collaborators
Xtalopt est développé par Pr. Eva Zurek (Buffalo U., NY, USA). Ce code à l'avantage indéniable d'être ouvert et de possèder une interface graphique d'exploitation des résultats.
Lecture XtalOpt : http://xtalopt.github.io/pub.html
Le code EDDP-AIRSS est très récemment employé dans notre groupe CQA pour la génération de potentiels interatomiques par apprentissage machine (Machine learning Interatomic Potentials / machine learned potentials). Développé dans l'équipe du Pr. Chris Pickard, le code AIRSS génère des structures cristallines par algorithme aléatoire (ou sous contrainte) et le code EDDP construit des potentiels adaptés qui autorisent une accélération de l'exploration des PES. Cette dernière fonction est très novatrice et permet la détermination de potentiels pour une recherche à composition variable (diagramme de phase binaire, ternaire...) et dans une gamme de pression donnée (eg 40-400 GPa) !
Lecture EDDP :
https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.106.014102
Lecture AIRSS :