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“第一性原理-固体材料性能计算”培训通知

1.  主题背景和培训必要性

        无论是实际材料研究,还是论文发表过程中,基于第一性原理(密度泛函理论,DFT)的材料性能计算工作越来越普遍,(一般来讲)也是高质量研究工作的重要组成部分。得益于广大理论和计算工作者的多年的辛勤劳动,目前材料性能计算相关的理论,软件和硬件都处于高速发展的辉煌时期。用于分子(没有结构周期性)材料计算的软件主要以Gaussian为代表;而用于固体材料(具有结构周期性)性能计算的软件则较多,如:Materials studio (MS), VASP, ABINIT, pwscf (QE), WIEN2K, ADF, CRYSTAL等,以及基于这些软件计算结果的后处理程序,如phonopy, BoltzTrap, ShengBTE, wannier,等。这些软件各有特点,但计算思路差不多,即:输入结构模型->设置计算参数->运行->查看计算结果。固体材料性能种类众多,主要包括:光学、电学、磁性、热学、力学(机械性能)以及各种输运性能等。在DFT理论框架下,原则上这些性能都可采用上述软件进行计算。

        考虑到材料领域众多研究者不精于DFT理论,但又需要进行相关的计算工作。本培训将主要通过几个代表性的第一性计算软件包括MS(主要是CASTEP模块), VASP,ABINIT,以及后处理软件phonopy, BoltzTrap, ShengBTE对材料多种性能(包括但不限于:材料能带结构,态密度,介电,压电,铁电,线性和非线性光学,共线和非共线磁性,热、电输运性能等)的实例计算培训,提高学员对固体材料性能计算过程的整体把握,为以后能独立开展相关计算工作打好基础。本培训将弱化DFT的理论细节,侧重于材料具体性能计算结果的获得。

        本培训选择MS, VASP, ABINIT作为主要计算工具的理由:在所有第一性计算软件中这三个软件都是发展历史比较悠久,功能比较强大,用户群体比较广,而且计算量性价比较高的;另外,MS集建模与计算与一体,界面友好,容易上手;VASP计算结果认可度较高;ABINIT开源免费。

 

2.  培训主要内容

1)     理论及方法讲解:DFT和后DFT理论框架和计算方法概述;

2)     实例讲解和实践训练:通过MS讲解材料结构建模方法;

3)     实例讲解和实践训练:通过MS, VASP, ABINIT和phonopy, BoltzTrap, ShengBTE等对实际材料性能(包括但不限于能带结构,态密度,介电,压电,铁电,线性和非线性光学,共线和非共线磁性,热、电输运性能等)进行计算,让学员系统性的掌握固体材料性能的计算方法和过程。

 

3.  与本培训有关的学科和研究领域

        晶体学、材料、物理、化学学科中凡与材料计算有关的研究领域


4.  培训老师介绍

        姜老师:中科院福建物构所博士,南京大学博士后,德国慕尼黑工业大学博士后,对MS, VASP和ABINIT均有超过十年的使用经验,发表中科院一区和二区论文共40余篇(含合作)。


5.  培训日程表

注:

1.    根据学员实际需求,实际培训的具体内容可能有少许变动。

2.    学员需自带笔记本电脑(Windows 7或以上系统,内存>4G, 磁盘最好>50G)。

第一天

上午:DFT理论及结构建模方法概述;

下午:MS

8:30-9:00

学员注册报到,领取培训资料,软件安装与计算环境部署

9:00-10:30

DFT理论框架与第一性计算方法概述

10:30-10:50

茶歇与讨论

10:50-12:00

材料结构模型构建方法讲解

12:00-14:00

午餐

14:00-15:40

实例操作与讲解:MS软件及各建模介绍

15:40-16:00

茶歇与讨论

16:00-17:40

实例操作与讲解:MS结构建模方法

17:40-18:00

茶歇与讨论

第二天

上午:MS

下午:VASP

8:30-10:00

实例操作与讲解:MS计算能带,态密度等

10:00-10:20

茶歇与讨论

10:20-11:40

实例操作与讲解:MS计算介电,线性光学性质等

11:40-12:00

茶歇与讨论

12:00-14:00

午餐

14:00-15:40

实例操作与讲解:VASP软件功能及计算流程

15:40-16:00

茶歇与讨论

16:00-17:40

实例操作与讲解:VASP计算线性和非共线磁性(自旋极化,LDA+U,   LDA+U+SOC)等

17:40-18:00

茶歇与讨论

第三天

上午:VASP

下午:ABINIT

8:30-10:00

实例操作与讲解:VASP其它(高阶)功能1:ELF,高精度HSE06,   GW能带计算等

10:00-10:20

茶歇与讨论

10:20-11:40

实例操作与讲解:VASP其它(高阶)功能2:vdW-DF,Berry   Phase计算铁电极化等

11:40-12:00

茶歇与讨论

12:00-14:00

午餐

14:00-15:40

实例操作与讲解:ABINIT软件功能及计算流程

15:40-16:00

茶歇与讨论

16:00-17:40

实例操作与讲解:ABINIT计算线性和非线性光学、压电等

17:40-18:00

茶歇与讨论

第四天

MS, VASP, ABINIT总结;

phonopy, BoltzTrap, ShengBTE

8:30-10:00

实例操作与讲解:MS, VASP, ABINIT中部分功能的补充讲解

10:00-10:20

茶歇与讨论

10:20-11:40

实例操作与讲解:phonopy计算声子谱,力常数,Gruneisen参数等

11:40-12:00

茶歇与讨论

12:00-14:00

午餐

14:00-15:40

实例操作与讲解:BoltzTrap计算电子热导,电导等

15:40-16:00

茶歇与讨论

16:00-17:40

实例操作与讲解:ShengBTE计算比热,热导等

17:40-18:00

茶歇与讨论

培训结束

 

6.    培训时间/地点

时间:2019年8月1-4日(四整天)

地点:福州市 (详细地点见邮件通知)

7.    培训费用

RMB 4900 (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2019年7月20日前付款则只需支付RMB 4600。

8.    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

9.    报名参加

填写报名表(见下页),并发送到邮箱: service@shuicaoyun.com

或通过网站提交报名:www.shuicaoyun.com 

10.  联系方式

Mobile: 15205019786赵女士

Email: service@shuicaoyun.com

 

水草云团队

2019年6月16日