Article (Scientific journals)
Abinit 2025: New capabilities for the predictive modeling of solids and nanomaterials.
Verstraete, Matthieu; Abreu, Joao; Allemand, Guillaume et al.
2025In Journal of Chemical Physics, 163 (16)
Peer Reviewed verified by ORBi
 

Files


Full Text
JChemPhys_163_p164126_2025_Abinit 2025.pdf
Author postprint (11.18 MB)
Download

All documents in ORBi are protected by a user license.

Send to



Details



Keywords :
Density-functional-theory; Excited states properties; First principles; Hardware platform; High-throughput; Machine-learning; Predictive models; Property-based; Response properties; Scientific softwares; Physics and Astronomy (all); Physical and Theoretical Chemistry; Physics - Materials Science
Abstract :
[en] Abinit is a widely used scientific software package implementing density functional theory and many related functionalities for excited states and response properties. This paper presents the novel features and capabilities, both technical and scientific, which have been implemented over the past 5 years. This evolution occurred in the context of evolving hardware platforms, high-throughput calculation campaigns, and the growing use of machine learning to predict properties based on databases of first-principle results. We present new methodologies for ground states with constrained charge, spin, or temperature; for density functional perturbation theory extensions to flexoelectricity and polarons; and for excited states in many-body frameworks including GW, dynamical mean field theory, and coupled cluster. Technical advances have extended Abinit high-performance execution to graphical processing units and intensive parallelism. Second-principles methods build effective models on top of first-principle results to scale up in length and time scales. Finally, workflows have been developed in different community frameworks to automate Abinit calculations and enable users to simulate hundreds or thousands of materials in controlled and reproducible conditions.
Research Center/Unit :
Q-MAT - Quantum Materials - ULiège
Disciplines :
Physics
Author, co-author :
Verstraete, Matthieu  ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique des matériaux et nanostructures ; ITP, Department of Physics, University of Utrecht, 3508TA Utrecht, The Netherlands ; European Theoretical Spectroscopy Facility, www.etsf.eu
Abreu, Joao ;  NanoMat/Q-Mat, Université de Liège (B5), B-4000 Liège, Belgium
Allemand, Guillaume  ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique des matériaux et nanostructures ; European Theoretical Spectroscopy Facility, www.etsf.eu
Amadon, Bernard ;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Antonius, Gabriel ;  Université du Québec à Trois-Rivières, Institut de Recherche sur I'hydrogène, Trois-Rivières, Quebec G9A 5H7, Canada
Azizi, Maryam ;  European Theoretical Spectroscopy Facility, www.etsf.eu ; Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium
Baguet, Lucas ;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Barat, Clémentine;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Bastogne, Louis  ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux
Béjaud, Romuald;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Beuken, Jean-Michel ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux ; Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium
Bieder, Jordan ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux
Blanchet, Augustin ;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Bottin, Francois ;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Bouchet, Johann ;  CEA, DES, IRESNE,DEC, Cadarache, F 13108 St Paul Lez Durance, France
Bouquiaux, Julien ;  Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium ; Matgenix, A6K Advanced Engineering Centre, B-6000 Charleroi, Belgium
Bousquet, Eric  ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux
Boust, James;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Brieuc, Fabien ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux ; CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Brousseau-Couture, Véronique ;  Département de Physique, Université de Montréal, C.P. 6128, Succursale Centre-Ville, Montréal, Québec H3C 3J7, Canada
Brouwer, Nils ;  European XFEL, Holzkoppel 4, 22869 Schenefeld, Germany
Bruneval, Fabien ;  Université Paris-Saclay, CEA, Service de Recherche en Corrosion et Comportement des Matériaux, SRMP, 91191 Gif-sur-Yvette, France
Castellano, Aloïs  ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique des matériaux et nanostructures ; European Theoretical Spectroscopy Facility, www.etsf.eu
Castiel, Emmanuel ;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Charraud, Jean-Baptiste;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Clérouin, Jean ;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Côté, Michel ;  Département de Physique, Université de Montréal, C.P. 6128, Succursale Centre-Ville, Montréal, Québec H3C 3J7, Canada
Duval, Clément ;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Gallo, Alejandro ;  Institute for Theoretical Physics, TU Wien, Wiedner Hauptstraße 8-10/136, 1040 Vienna, Austria
Gendron, Frederic;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Geneste, Gregory ;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Ghosez, Philippe  ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux
Giantomassi, Matteo ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux ; European Theoretical Spectroscopy Facility, www.etsf.eu ; Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium
Gingras, Olivier ;  Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute, 162 Fifth Avenue, New York, New York 10010, USA ; Université Paris-Saclay, CNRS, CEA, Institut de Physique Théorique, 91191 Gif-sur-Yvette, France
Gomez Ortiz, Fernando ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux
Gonze, Xavier ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux ; European Theoretical Spectroscopy Facility, www.etsf.eu ; Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium
Goudreault, Félix Antoine ;  Département de Physique, Université de Montréal, C.P. 6128, Succursale Centre-Ville, Montréal, Québec H3C 3J7, Canada
Grüneis, Andreas ;  Institute for Theoretical Physics, TU Wien, Wiedner Hauptstraße 8-10/136, 1040 Vienna, Austria
Gupta, Raveena ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique des matériaux et nanostructures
Guster, Ionel-Bogdan  ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux
Hamann, Donald R ;  Department of Physics and Astronomy, Rutgers University, Piscataway, New Jersey 08854-8019, USA ; Mat-Sim Research LLC, Lafayette, Colorado 80026, USA
He, Xu  ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux
Hellman, Olle ;  Department of Molecular Chemistry and Materials Science, Weizmann Institute of Science, Rehovoth 76100, Israel
Holzwarth, Natalie ;  Department of Physics, Wake Forest University, Winston-Salem, North Carolina 27109, USA
Jollet, Francois;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Kestener, Pierre ;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France
Lygatsika, Ioanna-Maria ;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Nadeau, Olivier ;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France ; Université du Québec à Trois-Rivières, Institut de Recherche sur I'hydrogène, Trois-Rivières, Quebec G9A 5H7, Canada
MacEnulty, Lórien ;  School of Physics, Trinity College Dublin, The University of Dublin, Dublin, Ireland
Marazzi, Enrico ;  Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium
Mignolet, Maxime  ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique des matériaux et nanostructures ; European Theoretical Spectroscopy Facility, www.etsf.eu
O'Regan, David D ;  School of Physics, Trinity College Dublin, The University of Dublin, Dublin, Ireland
Outerovitch, Robinson ;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France
Paillard, Charles ;  Smart Ferroic Materials Center, Institute of Nanoscience and Engineering and Department of Physics, University of Arkansas, Fayetteville, Arkansas 72701, USA ; Université Paris-Saclay, CentraleSupélec, CNRS, Laboratoire SPMS, 91190 Gif-sur-Yvette, France
Petretto, Guido ;  Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium ; Matgenix, A6K Advanced Engineering Centre, B-6000 Charleroi, Belgium
Poncé, Samuel ;  European Theoretical Spectroscopy Facility, www.etsf.eu ; Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium ; WEL Research Institute, Avenue Pasteur 6, 1300 Wavre, Belgium
Ricci, Francesco ;  Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium ; Matgenix, A6K Advanced Engineering Centre, B-6000 Charleroi, Belgium
Rignanese, Gian-Marco ;  European Theoretical Spectroscopy Facility, www.etsf.eu ; Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium ; Matgenix, A6K Advanced Engineering Centre, B-6000 Charleroi, Belgium ; WEL Research Institute, Avenue Pasteur 6, 1300 Wavre, Belgium
Rodriguez-Mayorga, Mauricio ;  Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques (UMR 5626), Université de Toulouse, CNRS, UPS, Toulouse, France
Romero, Aldo H ;  Physics and Astronomy Department, West Virginia University, Morgantown, West Virginia 26506, USA
Rostami, Samare ;  European Theoretical Spectroscopy Facility, www.etsf.eu ; Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium
Royo, Miquel ;  Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC), Campus UAB, 08193 Bellaterra, Spain
Sarraute, Marc ;  Alliance Service Plus, 62 Rue Emile Zola, 91200 Boulogne-Billancourt, France
Sasani, Alireza  ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux
Soubiran, François ;  CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Stengel, Massimiliano ;  Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC), Campus UAB, 08193 Bellaterra, Spain ; Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), 08010 Barcelona, Spain
Tantardini, Christian ;  Center for Integrative Petroleum Research, King Fahd University of Petroleum and Minerals, Dhahran 31261, Saudi Arabia
Torrent, Marc ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux ; CEA DAM-DIF, F-91297 Arpajon, France ; Université Paris-Saclay, CEA, LMCE, F-91680 Bruyères-le-Châtel, France
Trinquet, Victor ;  Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium
Vasilchenko, Vasilii ;  Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium
Waroquiers, David ;  Institute of Condensed Matter and Nanoscience, UCLouvain, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium ; Matgenix, A6K Advanced Engineering Centre, B-6000 Charleroi, Belgium
Zabalo, Asier ;  Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC), Campus UAB, 08193 Bellaterra, Spain
Zadoks, Austin ;  Institute of Materials Science and Engineering, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Station 1, 1015 Lausanne, Switzerland
Zhang, Huazhang ;  Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux ; School of Physics and Mechanics, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China
Zwanziger, Josef ;  Department of Chemistry, Dalhousie University, Halifax, Nova Scotia B3H 4R2, Canada
More authors (65 more) Less
Language :
English
Title :
Abinit 2025: New capabilities for the predictive modeling of solids and nanomaterials.
Publication date :
28 October 2025
Journal title :
Journal of Chemical Physics
ISSN :
0021-9606
eISSN :
1089-7690
Publisher :
American Institute of Physics, United States
Volume :
163
Issue :
16
Peer reviewed :
Peer Reviewed verified by ORBi
Tags :
CÉCI : Consortium des Équipements de Calcul Intensif
Funders :
F.R.S.-FNRS - Fonds de la Recherche Scientifique
FWO - Fonds Wetenschappelijk Onderzoek Vlaanderen
Simons Foundation
TCD - Trinity College Dublin
European Union. Marie Skłodowska-Curie Actions
ERC - European Research Council
Waalse Gewest
Available on ORBi :
since 03 August 2026

Statistics


Number of views
32 (0 by ULiège)
Number of downloads
10 (0 by ULiège)

Scopus citations®
 
16
Scopus citations®
without self-citations
11
OpenAlex citations
 
26

Bibliography


Similar publications



Contact ORBi