1993年到2022年
精雕细琢
“三十年磨一剑”
定位于发展新理论、新方法和新算法的平台
BDF这款量子化学计算软件
终于正式商用！
这是国产科学计算软件的发展之路
也是研发人员与用户的共进之路
更是基础理论研究的演变史
让我们走近它
一起了解BDF的发展历程
一起体验BDF独具特色的功能
什么是BDF软件
BDF (Beijing Density Functional) 是一款独立完整、特色鲜明、具有完全自主知识产权的量子化学计算软件包，尤其擅长重元素体系电子结构计算。
BDF软件的发展史
1993年，BDF研发正式启动
1、 最初的想法
对稀土、锕系、过渡金属、超重元素等小分子体系进行高精度计算，考察这些体系中的相对论效应。
2、 采用的理论
基于Dirac算符的完全相对论密度泛函理论（4C-DFT）和近乎完备的基函数“数值基+STO”（Slater-type orbital）
3、取得的成就
BDF对稀土、锕系、超重元素的计算结果一直被作为检验其他近似相对论方法的基准。BDF对重元素体系电子、分子结构的计算结果被后续20余个实验验证。
1997年，BDF软件正式命名【1】
Beijing Density Functional
Program Package
2009年，BDF软件进入一个新的发展阶段
引入基于高斯基的解析积分
开启基础理论发展的新篇章
2021年，BDF着手准备商业化模式
与鸿之微公司合作，深度开发BDF
2022年元旦，BDF软件正式发布
虽已起航，任重道远
基于BDF发展的理论、方法和算法
相对论含时密度泛函理论（4C/ZORA/X2C-TDDFT）[2-7]
精确二分量（X2C）相对论理论[8-10]
准四分量（Q4C）相对论理论[10,11]
自旋分离的X2C相对论理论（sf-X2C+so-DKHn）[12,13]
多体有效量子电动力学（eQED）[14,15]
相对论核磁理论（4C/X2C-NMR）[16-23]
相对论核自旋-转动理论（4C-NSR）[23-25]
相对论能带理论（X2C-PBC）[26]
X2C解析梯度和Hessian[27]
激发态HF/KS方法（mom）[28]
基于“用分子片合成分子” （F2M）思想的轨道局域化方案（FLMO）[28-30]
亚线性标度含时密度泛函理论（FLMO-TDDFT）[31]
亚线性标度NMR方法（FLMO-NMR）[32]
迭代轨道相互作用 “自下而上”自洽场方法（iOI）[33]
自旋匹配开壳层含时密度泛函理论（SA-TDDFT）[34-38]
自旋反转含时密度泛函理论（SF-TDDFT）[39]
基态/激发态-激发态非绝热耦合含时密度泛函理论（NAC-TDDFT）[40-42]
含时密度泛函理论解析能量梯度[43]
任意单值/双值点群对称化[44]等
除了上述相对论/非相对论密度泛函、含时密度泛函理论，BDF还有基于“先静态再动态又静态”（SDS）思想的波函数电子相关方法SDSPT2[45]、SDSCI[45]、iCI[46]、iCIPT2[47,48]、iCAS[49]、iCISCF[50]、SOC-iCI、iCI-SOC，以及直接求解大矩阵内部本征态的iVI方法[51,52]等等。
商业化BDF的功能
鉴于BDF的现状，首期商业化版本将以荧/磷光材料发光机理和材料设计为主要应用目标，因此不包括4C/X2C相对论、波函数电子相关、固体能带/核磁等方法。
首期商业化的BDF将以DFT、TDDFT为主，包括基态与激发态KS、QM/MM、FLMO-TDDFT、SF-TDDFT、NAC-TDDFT、sf-X2C-SA-TDDFT/SOC、SA-TDDFT解析能量梯度和数值Hessian、稳定结构和过渡态优化、反应路径优化、隐式溶剂化模型、FLMO-NMR、基于局域轨道（FLMO）的性质计算和分析等特色功能。
商业化BDF版本的特色
高精度相对论方法；
任意点群对称性；
“自下而上”自洽场方法；
高效轨道局域化；
亚线性标度含时密度泛函方法；
亚线性标度化学位移计算方法；
自旋匹配开壳层含时密度泛函方法；
基态与激发态旋轨耦合计算；
基态-激发态以及激发态-激发态非绝热耦合矩阵元；
化学结构和反应路径优化。
BDF软件计算算例
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