کد OpenMX همانند سایر کدهای مشابه پکیجیست که از طریق آن می توان شبیه سازی مواد در ابعاد نانو را با استفاده از نظریه تابعیت چگالی انجام داد. در این کد از شبه پتانسیل ها norm-conserving استفاده می شود و همچنین توابع پایه جایگزیده شبه اتمی به کار گرفته می شوند. روش ها و الگوریتم هایی که در این کد مورد استفاده قرار گرفته اند و همچنین روش های پیاده سازی آنها به دقت طراحی شده اند تا محاسبات ساختار الکترونی ابتدا به ساکن در ابعاد بزرگ روی کامپیوتر های موازی مبتنی برا MPI یا MPI/OpenMP امکان پذیر شود. پیاده سازی موثر نظریه تابعیت چگالی مارا قادر می سازد تا ساختارهای الکترونی مغناطیسی و هندسی طیف وسیعی از مواد مانند مولکول های زیستی، مواد پایه کربن، مواد مفناطیسی و رساناهای نانو مقیاس را بررسی کنیم. اگر صدها هسته موازی مورد استفاده قرار گیرد می توان سیستم های شامل 1000 اتم را بررسی کرد. حتی محاسبات ساختار الکترونی ابتدا به ساکن سیستم هایی با 10000 اتم نیز در این کد امکان پذیر است. از آنجایی که شبه پتانسیل ها و توابع پایه بهینه شده (که همگی به خوبی تست شده اند) برای عناصر مختلف فراهم شده است، کاربران می توانند به سرعت محاسبات خود را انجام دهند بدون اینکه نیاز به تولید این داده ها داشته باشند. ویژگی های قابل توجهی برای محاسبات خواص فیزیکی مثل مغناطیس، دی الکتریک و خواص ترابرد الکترونی در این کد فراهم شده است. بنابراین نویسندگان این کد انتظار دارند OpenMX بتواند منجر به درک عمیق تر پیچیدگی های سیستم های نانو مقیاس شود. توسعه OpenMX در ابتدا توسط گروه اوزاکی در سال 2000 انجام شد و از آن زمان توسعه دهندگان زیادی در این پروژه همکاری کرده اند. برای دانلود این کد می توانید به سایت زیر مراجعه کنید:

http://www.openmx-square.org/

ویژگی ها و قابلیت های کد OpenMX نسخه 3.8 شامل موارد زیر است:

• محاسبه انرژی کل و نیرو های کل وارد بر اتم ها در سیستم های مختلف
• استفاده از تقریب چگالی موضعی (LDA,LSDA) و تقریب شیب تعمیم یافته (GGA) برای پتانسیل تبادلی همبستگی
• قابلیت استفاده از تصحیح هابارد (LDA+U)
• شبه پتانسیل های norm-conserving
• توابع پایه شبه اتمی بهینه شده متنوع
• رفتار نسبیتی کامل و اسکالر در چارچوب شبه پتانسیل
• نظریه تابعیت چگالی غیر خطی
• نظریه تابعیت چگالی قیدی برای جهت گیری اسپینی و اوربیتالی غیر خطی
• قطبش ماکروسکوپی با اسفاده از فاز بری
• روش divide-conquer و زیر فضای کریلوف برای محاسبات ویژه مقداری
• حلال ویژه مقداری موازی با استفاده از ELPA
• پارامتر جفت شدگی تبادلی
• روش ماده استتار شده موثر (ESM)
• شبیه سازی میکروسکوپ تونلی روبشی (STM)
• روش های DFT-D2 و DFT-D3 برای برهمکنش واندروالس
• استفاده از روش unfolding برای ساختار نواری
• روش نوار الاستکی nudged (NEB)
• آلایش بار
• میدان الکتریکی یکنواخت
• انرژی کل تجزیه شده اوربیتالی
• بهینه سازی هندسی به صورت کامل یا همراه با قید
• بهینه سازی سلول واحد به صورت کامل و هم راه با قید
• محاسبات ترابرد الکتریکی با استفاده از تابع گرین غیر تعادلی (NEGF)
• ساخت توابع وانیر بیشینه جایگزیده
• آنسامل NVE دینامیک مولکولی
• آنسامبل NVT دینامیک مولکلی همراه با مقیاس بندی سرعت و روش نوز-هوور
• آنالیز چگالی بار و اسپینی Mulliken, Voronoi, و ESP
• آنالیز طبیعی جمعیت
• آنالیز توابع موج و چگالی های الکترونی (اسپینی)
• آنالیز پاشنندگی با استفاده از محاسبات نواری
• چگالی حالت های کلی و جزئی
• فرمت داده انعطاف پذیر برای ورودی
• رابط کاربری به XCRySDen برای مصور سازی داده هایی مانند چگالی بار
• تخصیص حافظه کاملا پویا
• اجرای موازی با استفاده از MPI
• اجرای موازی با استفاده از OpenMP
• رابط کاربری مفید برای توسعه دهنده ها