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在Ubuntu操作系统下安装与使用Quantum ESPRESSO，为材料模拟领域开启了新篇章。Quantum ESPRESSO是一款强大的开源软件，用于执行电子结构计算和材料模拟。通过Ubuntu平台，用户可以轻松部署该软件，进而深入探索材料的电子特性和结构性质，助力科研与工业应用。
本文目录导读：
Quantum ESPRESSO是一款强大的开源软件包，主要用于材料的量子力学模拟，它基于密度泛函理论（DFT）和动力学模拟方法，广泛应用于物理、化学、材料科学等领域，在Ubuntu操作系统下安装与使用Quantum ESPRESSO，可以为我们提供一种高效、稳定的材料模拟平台，本文将详细介绍在Ubuntu下安装与使用Quantum ESPRESSO的步骤，以及如何进行基本的材料模拟。
Ubuntu简介
Ubuntu是一款基于Debian的免费开源操作系统，具有稳定性高、安全性好、社区活跃等特点，Ubuntu提供了丰富的软件资源，支持多种编程语言和科学计算软件，是科研人员和开发者的理想选择。
Quantum ESPRESSO简介
Quantum ESPRESSO是一套用于电子结构计算和动力学模拟的开源软件包，包括多个模块，如PWscf、CP、DP等，它基于密度泛函理论，可以模拟多种材料体系的电子结构、动力学特性等，Quantum ESPRESSO在全球范围内得到了广泛应用，成为材料模拟领域的重要工具。
安装Quantum ESPRESSO
1、安装依赖
在安装Quantum ESPRESSO之前，需要安装一系列依赖库，打开终端，输入以下命令：
sudo apt-get update sudo apt-get install git gfortran fftw3-dev libopenmpi-dev liblapack-dev
2、下载源代码
从Quantum ESPRESSO的官方网站（https://www.quantum-espresso.org）下载源代码，将下载的文件解压到指定目录。
3、编译安装
进入解压后的目录，执行以下命令：
mkdir build cd build cmake .. make sudo make install
这样，Quantum ESPRESSO就安装完成了。
使用Quantum ESPRESSO
1、创建输入文件
Quantum ESPRESSO的输入文件通常为.in文件，根据需要模拟的材料体系，创建相应的输入文件，对于Si的电子结构计算，输入文件可以如下：
&control
calculation = 'scf'
prefix = 'Si'
outdir = './out'
pseudo_dir = '/path/to/pseudo'
/
&system
ibrav = 2
celldm(1) = 10.26
nat = 2
ntyp = 1
ecutwfc = 20
ecutrho = 100
/
&electrons
diagonalization = 'davidson'
mixing_beta = 0.7
conv_thr = 1.0d-10
/
ATOMIC_SPECIES
Si 28.0855 Si.pbe-nlcp
ATOMIC_POSITIONS (alat)
Si 0.0 0.0 0.0
Si 0.5 0.5 0.5
K_POINTS (automatic)
4 4 4 0 0 02、运行计算
将输入文件保存为.in文件，然后在终端中执行以下命令：
pw.x < Si.in > Si.out
Si.in为输入文件，Si.out为输出文件。
3、分析结果
计算完成后，可以在输出文件中查看结果，Si的电子结构计算结果如下：
Convergence has been achieved ! Total energy = -7.79061611 Ry
在Ubuntu下安装与使用Quantum ESPRESSO，可以为我们提供一种高效、稳定的材料模拟平台，通过Quantum ESPRESSO，我们可以对多种材料体系进行电子结构计算和动力学模拟，为材料研究提供有力支持。
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Ubuntu：ubuntu2204安装nvidia显卡驱动
Quantum ESPRESSO：Quantum ESPRESSO教程
