QuantumATK是一套完整的原子级仿真工具包，由全球领先的原子尺度建模专家团队开发并提供技术支持。QuantumATK通过在新材料筛选过程中实现更高效的仿真工作流程，显著减少材料研发时间与成本。这些工作流程可替代或指导实验，来选择和优化产品系统中的材料。

QuantumATK提供先进的图形用户界面与独特的方法完备性，使用户能够在一个集成框架内计算各种基本材料属性(例如电子、结构、光学、热学、磁学及力学等)，以及其他需要更复杂仿真设置的特性(例如电子与热传输、电子-声子耦合、压电性及热电性等)。

• 计算能带结构、态密度(DOS)及其投影、声子限制迁移率等

• 研究材料之间界面的电子结构

• 仿真外电场中的电子表面态

• 预测有/无电场条件下的反应机理

优势

• 在同一框架内集成DFT-LCAO与DFT-PlaneWave代码：灵活调整/测试速度与准确性之间的权衡

• 提供包含电子-声子耦合的先进、用户友好型方法，即使对于大型系统也适用

• 仿真拉曼光谱、红外光谱及光学光谱
• 解析声子贡献
• 获取折射率、消光系数、反射率、极化率、光电导率
• 计算电光张量

• NanoLab GUI中的全自动化工作流程，降低出错率并缩短周转时间（TAT）

• 针对极性材料的高级功能(离子贡献、通过电子-声子耦合实现的温度依赖性)

• 计算弹性常数及更通用的模量，如体积模量，剪切模量和杨氏模量
• 深入了解物理过程（例如：蠕变模拟、薄膜生长）

• 获取热传导/热导率，同样适用于界面分析

优势

• 针对大规模分子动力学仿真进行了优化

• 提供超过300种经验经典势函数（支持组合使用，亦可添加自定义或文献中的势函数）

• 执行高度定制化的力学属性仿真

应用示例

• 构建并平衡聚合物系统
• 获取热机械属性，如玻璃化转变温度、弹性模量及动态模量
• 仿真热传输过程
• 计算光学属性

• 极具灵活性的构建器

• 全自动化工作流程

• 研究与其他聚合物、分子及纳米颗粒混合的聚合物体系

• 高度可扩展的MPI并行化分子动力学引擎

• 获取不同温度下光电流密度与外加电压和光子能量的函数关系

• 探究开路电压(OCV)与光强和温度的依赖关系

• 计算不同温度下功率密度与外加电压的函数关系

• 研究各种界面(前端、后端等)的能带排列情况

优势

• 仿真表面效应及应变影响

• 考虑温度对OCV和光电流的影响

• 探究有/无电场条件下的活性位点本质及反应机理(过渡态、反应路径、反应势垒)

• 获取吸附原子平衡分离距离和马利肯电荷与外加电场的函数关系

优势

• 仿真真正半无限系统的特性

• 仿真静电场中的表面化学反应，这对燃料电池工程至关重要