Wannier90 как общественный (community) проект: новые возможности и применения

Wannier90 — это программа с открытым исходным кодом для вычисления максимально локализованных функций Ванье (MLWFs) из набора состояний Блоха. Она имеет интерфейсы к многим широко используемым программам для расчёта электронной структуры благодаря независимости от базисных наборов, в которых представлены эти состояния Блоха. В последние годы разработка Wannier90 перешла на модель, управляемую сообществом; это привело к ряду новых разработок, недавно выпущенных в версии Wannier90 v3.0. В этой статье мы описываем эти новые функциональные возможности, которые включают реализацию новых методов для ваниеризации и дисентанглемента (адаптированные к симметрии функции Ванье, селективно локализованные функции Ванье, выбранные столбцы матрицы плотности) и возможность вычисления новых физических величин (сдвиговые токи и диполь кривизны Берри, а также новый интерфейс к теории возмущений для многих тел); улучшение производительности, включая параллелизацию ядра кода; расширение функциональности (поддержка спинорных функций Ванье, более точные методы интерполяции величин в зоне Бриллюэна); повышение удобства использования (улучшенные процедуры построения графиков, интеграция с фреймворками для автоматизации высокопроизводительных вычислений), а также внедрение современных практик разработки программного обеспечения (модульное тестирование, непрерывная интеграция и автоматическая документация исходного кода). Эти новые возможности, функционал и модель разработки кода направлены на дальнейшую поддержку и расширение вовлечённости сообщества и области применимости, которая в настоящее время охватывает сложные и точные диэлектрические, электронные, магнитные, оптические, топологические и транспортные свойства материалов.