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Nanomatch社製品 有機エレクトロニクスの仮想設計ソフトウェア
Deposit / QuantumPatch / LightForge KMC
概要 / 特長 / 製品紹介 / System Requirements / 価格 / 応用例


概要

 
Nanomatch社(ドイツ)は、有機電子材料の仮想設計の促進を目指し、有機デバイスの開発段階におけるパラメータフリーのシュミレーションを行うための予測可能かつ調整可能なソフトウェアを、開発・販売しています。
Nanomatchのツールキットを使用することで、特定のミクロ特性がデバイス全体の性能に直接与える影響を分析することが可能です。
これにより、ボトルネックを簡単かつ明確に特定し、有機デバイスの開発速度を高め、時間と費用を節約することが可能です。


特長


仮想設計は、自動化されたボトムアップ型マルチスケールモデリングアプローチの複数のソフトウェアモジュールと、予測可能かつフレキシブルで使いやすいツールとを組み合わせることで可能にします。このツールを使用すると、単一分子の最適化、複数のスタック構造の形成、電子構造計算と電荷輸送シュミレーションを含むカスタマイズされたワークフローを開発することが可能です。すべてのモジュールは、SimStackワークフロー環境にドラッグ・アンド・ドロップの形式で統合されており、拡張性を最大化し、容易に使用方法を身につけることが可能です。

標準的な有機電子デバイスのワークフローは、以下の4つの基本的な手順を実行します。

1.

単一分子のパラメータ化(Single molecule parametrization)
単一分子(例えば、HTLまたはETL、ホスト材料、ドーパミンとして構成された)の構造は、DFTレベルで最適化されます。パラメータツールを使用することにより、カスタマイズされたフォースフィールドは次のステップで最適化された構造の形成のために、各分子の量子力学的レベルで自動的に計算されます。

2.

原子形態の生成(Generation of atomistic morphologies)
カスタマイズされたDFTベースのフォースフィールドに基づいたDepositを使用して、原子単位の薄膜がゼロから生成されます。並列化され、グリッドベースのフォースフィールド評価により、10nmスケールで迅速に堆積することが可能です。物理的な真空蒸着を模写することにより、不均一と異方性の様な実験的に観察された特長が、Depositによって生成された構造に含まれます。

3.

電荷ホッピング率の計算(Calculation of charge hopping rates)
原子形態は、分子層および電子構造と有機インターフェイスの電子結合、再結合、および軌道エネルギーの様な完全な量子力学的計算のために、QuantumPatchに直接供給されます。環境への影響は、初期層、ドープされたシステム、特定のインターフェイスの効果を分析する際に考慮されます。

4.

電荷輸送シュミレーション(Charge transport simulations)
分子層の電子構造の単一層から、マルチスタックデバイスまでのデバイスレベルでの電荷輸送は、動的モンテカルロツール LightForge を使用して計算されます。関連するすべての励起子および電荷輸送プロセスを考慮することにより、デバイスの性能のミクロなボトルネックの詳細な分析を可能としている。


製品紹介


◆Deposit

Depositは、OLED、OFET、OPVの応用分野で使用される有機低分子薄膜の物理的蒸着プロセス(PVD)をモデル化します。原子単位のリアルな薄膜が一から堆積されます。効率的な実装と並列化を介して、数日の間に10nmスケール規模の形状に迅速に生成することが可能です。蒸着過程で分子間の相互作用は、完全な量子力学的計算に基づいてモデル化されます。



詳細については、製品カタログ(PDF)をご参照ください。

◆QuantumPatch

QuantumPatchは、電荷輸送シュミレーションのために不可欠な、分子レベルでのミクロ電子特性を計算する効率的なツールです。バルクと近接インターフェイスの環境への影響は、量子力学的なレベルで完全かつ排他的に考慮されます。どの様なパラメータまたは原子レベルの解像度を備えた現実的な形態を除き、パラメータ化や入力を必要としないため、完全に一貫性があります。

詳細については、製品カタログ(PDF)をご参照ください。

◆LightForge KMC

LightForge KMCは、有機半導体材料とデバイス内の電荷キャリアと励起子の伝播と相互作用をシュミレーションする、効率的な多目的動的モンテカルロ(KMC)パッケージです。これは、デバイスの性能のミクロ的なボトルネックを分析するために、IVカーブ、移動度、電荷分布、有機電子デバイスの量子効率などを計算することが可能です。パッケージにはデバイス全体のシュミレーションのための有機半導体材料のマルチスタックを簡単に設定できるプリプロセッサが含まれています。レイヤーの形態と分子間のホッピングレートを構築するために必要なパラメータは、入力ファイルの形式で明確に指定するか、または他のモデルを選択することにより、生成されます。付加的に保存された粒子数をカウントすることにより、デバイスの動作をシュミレートするために、特定の仕事関数を持つ電極を取り付けることが可能です。

詳細については、製品カタログ(PDF)をご参照ください。

◆SimStack ワークフロー

SimStack Workflow platformは、複雑なマルチスケールシュミレーションの性能を誰もが管理することができる様に、顧客の仮想のR&Dの作業に対して最適な拡張性を実現します。SimStackは高性能コンピューター(HPC)の処理やスクリプトの特別なトレーニングなしで、HPVリソースでの複雑なワークフローのセットアップと実行を可能にするクライアントサーバーアーキテクチャです。ワークフロークライアントは個々のモジュールを自動的に接続することにより、個々のシュミレーションステップ間でファイルやその他の情報を手動で転送する必要がなくなり、Nanomatch製品とサードパーティソフトウェアモジュールは、このグラフィカルユーザーインターフェイスを使用した複数で再利用可能なカスタムオーダーのワークフローに結合されます。

HPCリソースを必要とする大規模なシュミレーションの実行を可能にするために、ワークフロークライアントは自動的にリモートソースに接続し、ワークフローを送信し、関連する結果をローカルコンピュータにダウンロードします。これにより、非常に複雑なシュミレーションも可能であり、例えばわずか数回クリックするだけで、HPC設備で多層構造のデバイス全体をモデル化することが可能です。



詳細については、www.simstack.eu をご参照ください。


System Requirements


・Linux (Ubuntuなど)
・Deposit および LightForge: コンピューターの仕様 32コア/64GB RAM を推奨
・QuantumPatch: 32コア/64GB RAM 以上が必要、128コア以上を推奨


価格

商品名 税別価格 カタログ#
Deposit(12ヵ月ライセンス) お問合せ お問合せ
QuantumPatch(12ヵ月ライセンス) お問合せ お問合せ
LightForge KMC(12ヵ月ライセンス) お問合せ お問合せ
* テクニカルサポートは、電話、あるいは、電子メールでの対応のみです。
* ご使用の際に、インターネット接続環境が必要です。

お問い合わせ 試薬部: biosupport@filgen.jp P.052-624-4388 https://filgen.jp/
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