国庆大礼包：这些基础理论知识你真的了解？

各位小伙伴们，2019年已经过了三分之二，年前定的目标是否已经实现，那些立志要发 Nature 和 JACS 的科研大神们，文章是否已经接收？如果你做完实验，发现样品形貌与性能较好，想再做些理论计算为自己的文章增采；或者你是刚进入理论计算的科研小白，对理论计算的套路一无所知；那么小编打包送你们的这些资料可以帮你们入门理论计算。

精神与学习方法最重要

在进入正题之前，先给大家灌一波鸡汤，什么忍受孤独的精神啊，挑战未知世界的勇气啊，有较强的心理素质啊等等......。虽然这篇推文主要给大家灌鸡汤，但是也是值得大家点进去学习一些干货的（以干货为例给大家灌鸡汤）。

学习方法：

1. 给即将做理论计算的同学们一些建议

理论化学基础知识部分

灌了鸡汤之后要开始学习一些理论计算的基础知识了，小编这里给大家介绍有关量子力学和动力学的一些相关知识，大家可以根据自己的需求阅读。

理论基础知识：

1.“化学反应是如何发生的？” 你真的了解了吗？（过渡态理论）

 

 

2. 催化理论模型发展简史

3. 如何定量描述化学反应——微观动力学模型初步

4. 微观动力学解合成氨催化反应TOF

 

 

5. 固体中能带是怎么形成的

6. 一文读懂什么是傅里叶变换？

 

 

7. 如何计算活化能（Ea）与指前因子（A）

8. 关于密度泛函理论（DFT）的基本假设和理论

9. 从量子力学到密度泛函理论（一）

10. 量子力学世界的语言（一）——波动力学

11. 量子力学世界的语言（二）——矩阵力学

12. 全硼富勒烯的发现 —— 实验与计算的完美结合

13. 上帝不光会掷骰子，还会玩矩阵

软件教程及其建模

科研者们进行理论计算时，首先摆在科研者面前的一座大山就是计算软件的学习，其次就是对于计算模型的建立和寻找。小编整理了部分计算软件的教学以及模型构建的方法，供大家学习参考。

软件教程及其建模：

1. 用高斯做势能面扫描（一）：刚性扫描

2. 用高斯做势能面扫描（二）：柔性扫描

3. Materials Studio 中 FORCITE 模块简介

4. 理论计算干货：Materials Studio中构建异质结计算干货：Materials Studio中构建异质结

5. VASPKIT软件迎来重大版本更新

6. 理论计算干货：如何在VESTA中区分不同表面层的原子

7. 最新二维材料数据库介绍

8. 理论计算干货：表面界面建模要点/经验小结

9. pymatgen自动生成表面吸附模型-高通量计算初探

10. 理论计算干货：VASP - VTST 计算过渡态 -- NEB 方法

11.CP2K程序-让原子跳舞的顶刊文章利器 

 结构优化

找到计算所需的模型（构建模型）之后首先要对模型进行结构优化，小编针对结构优化也整理了相关推文，尤其是对于结构优化过程中出现的各种错误，推文中有针对性的介绍了解决方案。

结构优化：

1. 理论化学干货：聊一聊结构优化

2. 干货：VASP计算常见问题有效解决方法

能带计算及性质分析

在结构优化完成之后，接着就要对相关性质进行计算以及分析，催化剂的能带与其光学性能、氧化还原能力息息相关，直接影响着电子激发、光生载流子的传输等，因此能带分析十分重要。以下的模块对能带进行了详细分析。

能带计算及性质分析：

1. 精品干货：五种方法生成能带结构计算的高对称点

2. 干货：深入分析能带结构

3. 深入分析能带结构： Origin画能带图

4. 半导体异质结能带对齐介绍

 

5. 精品干货：理论计算在光催化方面的应用 - 能带篇

 

其它性质的计算及其分析

对于其他性质的分析（电荷密度，跃迁偶极矩）也相对比较重要，电荷密度差分（charge density difference）是研究电子结构的重要手段之一。可以直观的得到两个片段相互作用后的电子流向，原子形成分子过程中电子密度的变化、探究化学键的本质。跃迁偶极矩，可以进一步计算振子强度和荧光寿命等信息等。具体内容如下：

性质的计算及分析：

1. 干货：VASPKIT计算电荷密度差

2. 干货：DFT计算跃迁电偶极矩

3. 表面吸附模型的化学键分析手段（一）NBO

4. 表面吸附模型的化学键分析手段（二）ETS-NOCV