PASP (Property analysis and simulation package for materials) 是由复旦大学向红军/龚新高团队开发的、特色鲜明、具有完全自主知识产权的材料计算软件包，尤其擅长处理磁性，铁电性和多铁性(即同时包括多种铁性)体系，可用于计算模拟材料的基态、热力学和动力学性质，也可用于分析理解材料性质的微观机制。一方面铁磁和铁电材料已经在信息存储领域应用广泛，另一方面新型磁性、铁电和多铁性材料可能在下一代信息存储和处理领域扮演重要角色，因此对这些材料的研究至关重要。PASP可用于计算模拟这些材料的物理性质，理解其物理机制，并进一步设计和预言高性能材料，是研究这些材料的有效工具。
在磁性、铁电、多铁等类型的材料中，涉及自旋、局域声子模式、晶格应变等自由度；在合金材料中，涉及元素种类的自由度；晶体材料中含有有机分子时，还可能涉及有机分子的取向、位移等自由度；此外还可能需要考虑电荷量、轨道序等自由度。在PASP的有效哈密顿量方法中，我们用不同类型的局域模式描述上述各种可能的自由度，然后可以分析不同局域模式之间各种可能的不等价相互作用；我们还可利用MLMCH（全称为Machine Learning Method for Constructing realistic effective Hamiltonian）方法筛选出其中重要的相互作用，构造简化的有效哈密顿量；然后可以利用有效哈密顿量进行蒙特卡洛模拟（包括并行退火蒙特卡洛模拟，英文缩写为PTMC）或分子动力学模拟，以研究体系的基态、相变温度等物理性质。
此外，在PASP的有效哈密顿量方法中（包括蒙特卡洛模拟）还支持了神经网络势函数方法，可以用于处理更复杂的相互作用形式；PASP程序包中的紧束缚模型可用于研究能带、磁相互作用参数、磁电耦合参数等性质；另外，将PASP的全局结构搜索方法与第一性原理计算结合，可以预测复杂系统的基态结构。
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相关文献：
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