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一、课程介绍 1.课程简介 本次计算量子化学培训班由深圳华算科技有限公司联合源资信息科技（上海）有限公司、吕梁云计算中心、深圳市清新电源研究院高通量计算中心及路漫学术共同举办。课程内容包含计算量子化学理论基础、电子结构计算、量化计算软件与VASP入门精讲四大部分。 课程前两部分侧重理论，涉及分子轨道理论、密度泛函、分子动力学理论等4大计算量子化学理论，单点能、态密度、能带计算等10类电子结构计算讲解。通过深入浅出的方式帮助学员快速构建理论构架，掌握核心概念，为后续学习及理论计算结果分析打下坚实基础。 课程后半部分侧重应用，结合之前的理论部分，详细介绍了VASP、Material Studio、Gaussian 16、Quantum-Espresso等21种量化软件的应用、优缺点及适用范围。其中，就当下使用人数最多的VASP软件，特别做了计算流程、输入文件、输出文件讲解，最后以MoS2表面吸附Ag原子为例，给出结构优化、吸附能、态密度及能带计算方法与注意事项。 2 课程目标 本次课程旨在帮助0-3岁理论计算初学者及对计算感兴趣的实验人员快速建立学习构架，通过深入浅出的讲解帮助学员掌握分子轨道理论、密度泛函理论、分子动力学理论等计算量子化学理论基础。同时，通过理论联系实际，让学员了解各类软件特点与适用范围，选择适合自己的工具与计算方法。 二、讲师简介 主讲：宋建，副教授，硕士生导师，长期从事基于量子化学的各类光谱理论计算的相关方法的发展和应用。相关工作以第一作者身份发表在诸如 PNAS，Appl.Phys.Lett.，J.Phys.Chem.B..等SCI杂志。教授研究生《量子化学》、《原子结构与光谱理论》等课程，拥有丰富的教学经验。2018年担任华算科技培训讲师。 三、课程内容 Part1：量子化学计算的内涵与外延 1、课程内容引入，资料准备 2、量子化学计算在顶刊中的应用与进展 3、量子化学的内涵与外延及课程框架 Part2：计算量子化学理论基础 1、从分子轨道理论到Hartree-Fock理论 （1）Born-Oppenheimer(BO)近似 （2）微扰法和变分法 （3）分子轨道理论 （4）Hartree-Fock理论与自洽场方法 （5）Hartree-Fock-Roothaan方程 （6）两种典型基函数：斯莱特基（STO）与高斯基（GTO） （7）常用基组的选择 2、后Hartree-Fock（HF）电子相关方法 （1）电子相关理论 （2）组态相互作用 （3）偶合簇方法 （4）多体微扰理论
3、密度泛函理论 （1）密度泛函理论背景 （2）Hohenberg-Kohn定理及Kohn-Sham方程及其求解 （3）DFT与HF的区别 （4）交换相关能量泛函 （5）局域密度近似LDA （6）广义梯度近似GGA， （7）超密度梯度近似Meta-GGA （8）杂化密度泛函 （9）双杂化泛函 （10）DFT中其它典型误差：自相互作用修正（SIC）；离域化误 差；静态关联误差 （11）DFT+U与DFT+D （12）平面波基组 4、分子动力学理论 （1）经典势能函数 （2）分子力场：详细介绍传统力场、第二代力场、通用力场、极化力场及粗粒化 力场；分子力场的选择；力场存在问题；力场的发展趋势 （3）分子动力学模拟流程 Part3：电子结构计算与量化计算软件 1、电子结构计算 （1）基态结构预测和优化 （2）单点能 （3）过渡态搜索和势垒 （4）电荷密度和布局分析 （5）态密度（DOS） （6）能带计算 （7）电偶极矩与极化 （8）磁性 （9）电离能IP，亲和能AE，功函数WF （10）红外谱与声子谱 2、常用量子化学软件（1） 涉及8款量子化学软件的分类、应用及优缺点介绍，具体包括： Gaussian 16，MOLPRO，MOLCAS,TURBOMOLE，Q-chem，NWchem，MOPAC，ADF， 3、常用量子化学软件（2） 涉及13款量子化学软件的分类、应用及优缺点介绍，具体包括：VASP，Material Studio，CASTEP，DMol3，Wien2K，ABINIT，Quantum-Espresso，SIESTA，ATK，Lammps，GROMACS，CPMD，Chemshell
1、VASP计算流程 （1）Kohn-Sham（DFT）计算的步骤 （2）Kohn-Sham方程求解流程 （3）VASP计算流程 2、VASP输入文件及其重要参数详解 （1）POSCAR :构型文件 （2）POTCAR :赝势文件 （3）KPOINTS :K点文件 （4）INCAR全体参数介绍及主要参数分类 （5）INCAR重要参数详解 3、VASP基本输出文件介绍 4、实例讲解——MoS2表面吸附Ag原子 （1）MoS2结构优化 （2）MoS2吸附Ag原子吸附能计算 （3）态密度计算 （4） 能带计算 四、课程报名 线上培训：腾讯课堂录播，可反复回看，无时空限制。 |
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