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主题培训通知


1.  培训标题

  材料磁性与磁结构的理论计算(Numerical Methods in Magnetism)


2.  主题背景和培训必要性

  材料的磁性是一个渗透面极广的研究领域之一,许多研究方向和课题都离不开磁性,缺乏对材料磁性的了解会使其成为相关课题研究的短板。材料的宏观磁性与其结构中磁性离子能级分裂(受晶体场、自旋轨道耦合、库伦相互作用、Zeman相互作用等因素的影响)和长程磁结构(或称自旋序,受磁交换作用,偶极偶极相互作用、温度、磁场等因素影响)密切相关,因此严格的磁能级分裂和磁结构实验上往往通过比较稀缺的中子散射来测定,这限制了对材料磁性与其结构本质的深入研究,为了一定程度上克服这个弊端并充分利用计算材料学的优势,我们发展了一套材料磁性和磁结构的通用计算流程和软件,该计算中不需要(或较少需要)实验参数,直接从材料晶体结构出发便可通过晶体场计算与平均场模特卡罗模拟得到材料全温度区间的静态和动态磁学性质。


  使用到的主要工具是McPhase软件包 ( http://www.mcphase.de/ ) 系德国固体物理学者Martin Rotter带领的团队开发而成。Mcphase功能强大,主要包含晶体场计算、磁结构与磁相图计算、磁中子与共振X-ray衍射谱计算、磁激发态性质计算四大功能模块,可进行磁能级分裂、磁结构、磁相图、磁化率、比热、热膨胀、磁致伸缩、中子衍射谱、共振X-ray衍射谱、自旋波、非弹性中子/X-ray散射、磁色散激发等诸多磁学性质的计算和模拟,详见http://www.mcphase.de/manual/index.html. Mcphase可能是全球唯一一款功能全面且专业的磁性通用计算软件,目前McPhase在国内几乎没有注册用户,此次培训是首次将此软件包引进国内,机会难得。此次培训主讲人是McPhase软件包主要开发者及该项目的leader Martin Rotter博士,对于从事磁性计算相关软件开发的人员也可趁此机会探讨算法及其它技术问题。


  除此之外,本培训中的磁性计算也涉及到采用第一性计算方法计算材料的磁性参数(如:晶体场参数和磁交换系数等),并全面讲述使用到的理论知识和分享一些自己编写的辅助计算软件,因此此次培训也是磁性初学者一次非常好的系统学习材料磁性理论和计算的机会。计算中所使用到的理论和方法皆来自经典教科书和文献,有些来自最新5年内发表的文献,因此计算结果具有良好的可靠性,并触及磁性研究前沿。另外,中国(东莞)散裂中子源2018年春季建设完成,届时将会出现新的磁性材料研究热潮,磁性材料的理论计算和预测工作也将有助于届时的实验研究。


3.  培训主要内容

  本培训通过理论讲解使学员对材料磁性和磁结构的理论有系统和深入的理解,并通过实例训练掌握理论计算材料磁性和磁结构的方法。主要针对如下几个问题:


  1)  如何通过第一性计算方法(也称从头计算法)计算材料磁性参数?主讲人:姜小明博士

  2)  磁结构在实验上是如何测得的?讲解Fullprof进行磁结构解析的过程。主讲人:姜小明博士

  3)  如何计算和预测材料磁学性能与磁结构?包括:磁能级分裂、磁结构、磁相图、磁化率、比热、热膨胀、磁致伸缩、中子衍射谱、共振X-ray衍射谱、自旋波、非弹性中子/X-ray散射、磁激发性能等。系统性的讲解Mcphase各功能模块的使用方法。主讲人:Martin Rotter 博士(英文)


4.  与本培训有关的学科和研究领域

材料、物理、化学学科中凡与磁性有关的研究领域


5.  培训专家介绍

     Dr. Martin Rotter: McPhase软件包主要开发者及该项目leader,德国固体物理学者。曾先后在德国Dresden大学,奥地利维也纳大学,英国牛津大学,德国Dresden马普所担任研究人员。

主要研究方向:强关联体系、原子磁性、超导、磁弹与巨磁致伸缩、高自旋氧化物与金属间化合物、热电与纳米材料;实验技能:中子散射与同步辐射、磁致伸缩与热膨胀测试、强场与低温测试技术、平衡态及输运性质测试等;计算技能:自洽平均场、蒙特卡洛、有限元、自旋/晶格/轨道与临界动力学、原子磁性与原子簇计算、微观和宏观磁性、纳米材料计算。详细简历见附件


  姜小明:中科院福建物质结构研究所无机化学博士,南京大学凝聚态物理博士后,德国慕尼黑工业大学无机化学博士后,在晶体结构与磁结构,非线性光学、铁电、多铁与磁学性能等方面有多年的研究经历,有较强的晶体学理论功底和多年的晶体结构和磁结构分析软件的编程经历。


6.  培训日程表

注:

  1)  该培训将持续四整天,上午11:00前的内容主要由姜小明博士讲解,11:00后的内容由Martin博士讲解。姜小明博士全程主持培训。

  2)  Martin博士将在德国马普所会议室以远程视频的方式给我们做培训,原则上远程视频方式不影响任何授课、答疑和讨论的具体内容。

  3)  Martin博士全程使用英文,若对英文理解有困难的学员,姜博士会帮忙翻译和中文讲解,不过仍然建议对英文理解有困难的学员培训前,适当练习英文口语和听力。

  4)  考虑到学员可能具有不同的研究方向和基础,实际培训的具体内容可能有少许变动。

  5)  学员需自带笔记本电脑。


第一天

(1st Day)

德国时间

(Germany Time)

北京时间

(China Time)



8:30-9:00

学员报到注册,领取培训材料


9:00-9:30

学员自我介绍  


9:30-10:30

报告磁结构与磁性基础知识


10:30-11:00

茶歇与讨论

4h00-5h00

11:00-12:00

Lecture: Introduction to the Crystal   Field

5h00-6h00

12:00-13:00

Lunch (breakfast for Martin)

6h00-8h00

13:00-15:00

Practical Session: Program Installation,   Getting started and First Steps

8h00-8h15

15:00-15:15

Coffee break

8h15-9h45

15:15-16:45

Practical Session: Practical Training on   Crystal Field Problems

9h45-10h00

16:45-17:00

Coffee break

10h00-11h00

17:00-18:00

Individual Training: Individual Training   on Participant’s Crystal Field Problems

第二天(2nd Day)


8:30-9:20

报告磁交换系数第一性计算的理论方法


9:20-9:30

茶歇与讨论


9:30-10:30

报告磁交换系数第一性计算的实际操作


10:30-11:00

茶歇与讨论

4h00-5h00

11:00-12:00

Lecture: Magnetic Interactions, Phase   Diagrams

5h00-6h00

12:00-13:00

Lunch (breakfast for Martin)

6h00-8h00

13:00-15:00

Practical Session: Magnetic Interactions   and Phase Diagrams

8h00-8h15

15:00-15:15

Coffee break

8h15-9h45

15:15-16:45

Practical Session: Practical Training on   Magnetic Properties and Neutron Diffraction

9h45-10h00

16:45-17:00

Coffee break

10h00-11h00

17:00-18:00

Individual Training: Participant's   analysis of Phase Diagrams, Magnetic Properties and Neutron Diffraction

第三天(3rd Day)


8:30-9:20

报告: Fullprof软件模块介绍


9:20-9:30

茶歇与讨论


9:30-10:30

报告: Fullprof软件解磁结构的基本流程


10:30-11:00

茶歇与讨论

4h00-5h00

11:00-12:00

Lecture: Linear Response Theory and the   Random-Phase Approximation, the DMD formalism, Neutron Spectroscopy and   Magnetic Diffuse Scattering

5h00-6h00

12:00-13:00

Lunch (breakfast for Martin)

6h00-8h00

13:00-15:00

Practical Session: Exciting McPhase: Spin   Waves, Excitons and more

8h00-8h15

15:00-15:15

Coffee break

8h15-9h45

15:15-16:45

Practical Session: Practical Training on   Dispersive Excitations in McPhase

9h45-10h00

16:45-17:00

Coffee break

10h00-11h00

17:00-18:00

Individual Training: Participant's   analysis of Dispersive Excitations

第四天(4th Day)


8:30-10:30

实例训练解磁结构


10:30-11:00

茶歇与讨论

4h00-5h00

11:00-12:00

Lecture: Special and Advanced Topics:   Polarised Neutron Scattering, Clusters of Magnetic Ions, Crystal Field Phonon   Interaction, Neutron Diffraction beyond the

Dipole Approximation, Complex   Interactions, Quadrupolar Excitations

5h00-6h00

12:00-13:00

Lunch (breakfast for Martin)

6h00-8h00

13:00-15:00

Practical Session: Clusters of Magnetic   Ions

8h00-8h15

15:00-15:15

Coffee break

8h15-9h45

15:15-16:45

Individual Training: Practical Training   on Specialised Topics

9h45-10h00

16:45-17:00

Coffee break

10h00-11h00

17:00-18:00

User Presentation of Simulation Results   & Discussion: New Features, Links to other Software, Future Developments   etc.

End of the workshop

 

7.  培训时间/地点

时间:20161212-15日(四整天)

地点:福州市,中科院福建物质结构研究所(详细地点见邮件通知)


8.  培训费用

RMB 5000 (包括培训费、午餐费,不包含差旅及住宿费),限28人;

报名费可现场支付,若2016122日前付款则只需支付RMB 4600


9.  汇款账户

账户名:福州水草云信息咨询有限公司

账户:1402029109601062247

开户行:中国工商银行福州洪山支行


10.  报名参加

填写报名表(可在网站上‘报名参加’链接中下载),并发送到邮箱:service@shuicaoyun.com

或通过网站提交报名:www.shuicaoyun.com 


11.  联系方式

Mobile: 15205019786赵女士

Email: service@shuicaoyun.com

 

水草云团队

2016106