互动派教育计算材料&化学系列专题培训特色本次计算课程专门为化学、材料科学领域量身打造，共分为四个专题，采用全方位的课程体系设计，在线直播教学，课后提供无限次回放视频，发送全部案例资料，建立永不解散的课程群，在班级群内可以和相同领域内的老师同学长期互动交流问题，让学习不再是一个人的孤独求索。CP2K是一款较为强大的AIMD计算程序，免费开源，可高效并行。由于CP2K在做DFT时可以速度非常快地计算成千上万个原子的体系，因此在大规模模拟体系中经常被一些学者用到。比如计算原子数达到一千原子，计算时间可达到纳秒级别，这是非常诱人的！！从CP2K官网可以看到，一些学者已经用它在一些高大上的期刊上发表了研究成果。Gaussian是做半经验计算和从头计算使用最广泛的量子化学软件，可研究诸如分子轨道，结构优化，过渡态搜索，热力学性质，偶极矩和多极矩，电子密度和电势，极化率和超极化率，红外和拉曼光谱，NMR，垂直电离能和电子亲合能，化学反应机理，势能曲面和激发能 QM/MM计算等化学领域的许多课题。应用非常广泛，而且易于上手。LAMMPS是一款经典的分子动力学软件，免费开源，可以模拟液态、固态或气态的粒子的系综。也可以采用不同的力场和边界条件来模拟全原子，聚合物，生物，固态（金属、陶瓷，氧化物），粒状和粗料化体系。LAMMPS可以计算的体系小至几个粒子，大到上百万甚至是上亿个粒子。同时lammps代码可以修改和扩展，可以方便的为之扩展上新特征和功能来匹配课题的个性化需求。ReaxFF是新一代的分子力场，ReaxFF MD模拟方法已应用于复杂反应过程如热解、氧化、催化反应等反应机理的研究从而备受关注。这类过程不仅化学反应复杂、且伴随物理过程的变化，其模拟结果分析也具有挑战性。目前在材料科学中有着极大的应用前景，帮助设计和开发新材料。应新老客户的培训学习需求，特举办“CP2K从头算分子动力学模拟、Gaussian量子化学计算、LAMMPS分子动力学模拟、ReaxFF反应力场开发”系列专题培训课程，本次培训的主办方为北京软研国际信息技术研究院，承办方为互动派（北京）教育科技有限公司，具体通知如下：专题一CP2K从头算分子动力学模拟与应用（详情内容点击查看）2023年04月08日-04月09日2023年04月15日-04月16日在线直播4天专题二Gaussian量子化学计算技术与应用（详情内容点击查看）2023年03月25日-03月26日2023年04月01日-04月02日在线直播4天专题三LAMMPS分子动力学模拟技术与应用（详情内容点击查看）2023年04月01日-04月02日2023年04月08日-04月10日在线直播5天专题四ReaxFF反应力场计算开发与应用（详情内容点击查看）2023年04月15日-04月16日2023年04月22日-04月23日在线直播4天学员反馈/答疑互动向下滑动查看课程大纲专题一、CP2K从头算分子动力学模拟技术与应用课程内容赠送预习视频内容基础理论知识高斯平面波混合方法(GAPW)从头算分子动力学模拟原理（AIMD）cp2k在ubuntu系统的安装第一天 上午1.  CP2K基础知识1.1. Inp文件结构格式1.2. Inp文件基本语法结合实例，讲解inp文件常用命令1.3. 基组和赝势1.4. CP2K重要关键词详解第一天 下午2.  CP2K程序实际计算过程2.1. CP2K 基组赝势的选择和设定2.2. CP2K优化方法：单点能的计算2.3. 晶胞优化2.4. 几何结构优化2.5. 吸附分子体系的优化2.6. 静态频率计算2.7. VMD、VESTA可视化案例分析：不同体系的结构优化（气液固）第二天 上午3.  CP2K程序计算过渡态3.1. 过渡态计算、过渡态判据3.2. 寻找过渡态方法，传统 PEB 方法3.3. CI-NEB方法计算过渡态案例分析：CO2的加氢模拟第二天 下午4.  CP2K程序计算态密度和能带4.1. 态密度和能带形成的基本理论4.2. 单原子催化剂，表面离子缺陷态，表面态，d带中心，催化吸附的轨道相互作用模型4.3. CP2K的DOS后处理和pDOS计算分析案例分析：WO3态密度研究第三天 上午5.  从头算分子动力学计算5.1. AIMD输入文件5.2. 轨迹图的制作5.3. 结构数据的后处理分析5.4. 径向分布函数RDF案例分析：液态水的AIMD模拟第三天 下午6.  自由能势能面计算6.1. 自由能势能面基础知识6.2. Potential of mean force6.3. Slow-growth6.4. Metadynamics方法6.5. 计算自由能势能面案例分析：Au20/TiO2(110)AIMD模拟第四天 上午7.  电子结构分析7.1. CP2K计算电荷密度7.2. 自旋密度7.3. HOMO/LUMO分子轨道7.4. 电荷密度差分7.5. 平面平均的电荷密度7.6. Bader 电荷案例分析：QM/MM模拟KCl表面第四天 下午8.  复现文献案例以及如何进行分析8.1. 文献案例分析：2d -硼片作为锂离子电池负极材料的可能应用:DFT和AIMD研究8.2. 复杂体系的建模8.3. Gromacs对CP2K的结果后处理案例图示向下滑动查看专题二、Gaussian量子化学计算技术与应用课程内容理论计算化学理论及程序入门操作1、理论计算化学简介1.1 理论计算化学概述1.2 HF理论及后HF方法(高精度量化方法)1.3 密度泛函理论和方法1.4 多种理论计算方法的优缺点及初步选择1.5 基组及基组的选择2、Gaussian及GaussView操作基础及应用2.1 Gaussian及GV安装及设置（Win和Linux）2.2 Gaussian基础知识及入门操作2.3 GaussView使用及结构构建2.4 Linux基本命令及Vi编辑器2.5 构建Gaussian输入文件并提交任务2.6 详细认识输入文件和输出文件（Win和Linux）Gaussian基础操作及实际计算过程3、Gaussian基础操作Ⅰ：3.1 几何优化及稳定性初判3.2 单点能的计算及取值3.3 频率计算及分析3.4 溶剂模型4、Gaussian基础操作Ⅱ：4.1 分子轨道、轨道能级4.2 HOMO-LUMO 图输出4.3 布居数分析、偶极矩等4.4 电子密度4.5 静电势计算及绘制（ESP）Gaussian进阶操作及实际计算过程5、Gaussian进阶操作I：——势能面相关5.1 势能面扫描5.2 过渡态搜索（TS和QTS）5.3 反应路径IRC等5.4 反应能垒5.5 反应热力学数据获得：熵，焓，内能，零点能，吉布斯自由能的计算6、Gaussian进阶操作II：——各类光谱计算及绘制6.1 紫外光谱（吸收和荧光发射） 6.2 红外光谱  6.3 拉曼光谱  6.4 NMR计算6.5 垂直电离能及垂直电子亲和能7、Gaussian进阶操作III：——激发态专题7.1 垂直激发能与绝热激发能7.2 振子强度、7.3 激发态势能面7.4 激发态计算方法讨论8、Gaussian进阶操作IV：——高精度和多尺度计算方法8.1 CASSCF方法及使用8.2 ONIOM方法及使用8.3 溶剂模型、背景电荷与ONIOM方法的比较Gaussian计算专题与实践应用（模拟文献）9、Gaussian计算专题I——Gaussian常见报错及处理方法9.1 如何查看报错及常见报错9.2 SCF不收敛 9.3 几何优化不收敛（势能面扫描不收敛） 9.4 消除虚频等10、Gaussian计算专题II——流行密度泛函特点及选择10.1 B3LYP的优缺点10.2 PBE，CAM-B3LYP、wB97XD、M06-2X等特点及选择11、Gaussian计算专题III——聚集诱导荧光（AIE）和激发态分子内质子转移（ESIPT）11.1 晶体结构及分子建模11.2 QM/MM与ONIOM计算11.3 重整化能，圆锥交叉及质子转移(文献：Dyes and Pigments Volume 204, August 2022, 110396 )12、Gaussian计算专题IV——热激活延迟荧光(TADF)12.1 看懂分子内能量转移Jablonski图12.2 TADF与各类激发能12.3 辐射速率、非辐射速率、（反）系间穿越等12.4 评估荧光效率（文献：ACS Materials Lett. 2022, 4, 3, 487–496    ）专题三、LAMMPS分子动力学模拟技术与应用课程内容第一天 上午LAMMPS基础入门1  LAMMPS的基础入门——初识LAMMPS是什么？能干什么？怎么用？1.1 LAMMPS在win10和ubuntu系统的安装及使用1.2 in文件结构格式1.3 in文件基本语法：结合实例，讲解in文件常用命令1.4 data文件格式1.5 LAMMPS常见错误解决途径实例操作：运行并理解跟自己科研方向相近的例子。第一天 下午LAMMPS进阶（石墨烯、金属材料模拟专题）2 LAMMPS进阶实例操作，理解模拟对象的物理意义——从简单例子走向文献模型，举一反三提高学习效率实例操作：2.1 把剪切模型转换成拉伸模型2.2 lattice命令石墨烯、金属、合金、高熵合金不同形状模型2.3 石墨烯(不同力场)、金属、合金、高熵合金等拉伸剪切力学性质模拟第二天 上午LAMMPS进阶（纳米流体模拟专题）3 LAMMPS进阶实例操作，理解模拟对象的物理意义——从简单例子走向文献模型，举一反三提高学习效率实例操作：3.1 把二维couette和poiseuille流动扩展成三维模型3.2 建立三维管道内的poiseuille流动3.3 进行石墨烯通道内的Couette流动和Poiseuille流动模拟3.4 调节通道表面电荷性质、亲疏水性质，分析其对流动性质的影响3.5 学习使用packmol，建立复杂混合溶液体系模型3.6 模拟KCl等盐溶液的纳米流体流动第二天 下午LAMMPS进阶（热传导模拟专题）4 LAMMPS进阶实例操作，理解模拟对象的物理意义——从简单例子走向文献模型，举一反三提高学习效率实例操作：4.1 理解导热系数意义4.2 掌握lammps计算导热系数的几种方法4.3 碳纳米管等导热系数的模拟计算第三天 上午LAMMPS进阶（多成分体系模拟专题）5 LAMMPS进阶实例操作，理解模拟对象的物理意义——从简单例子走向文献模型，举一反三提高学习效率实例操作：5.1 金属、合金、高熵合金的摩擦模拟  5.2 材料切削模拟5.3 夹层结构(graphene/C60/graphene)在不同粗糙度条件下的摩擦模拟第三天 下午LAMMPS进阶（金属、半导体材料的辐照模拟）6 离子辐照对石墨烯、金属、碳化硅的离位损伤模拟6.1 建立模拟体系的初始模型6.2 PKA动能、位移随时间变化6.3 点缺陷结构可视化        6.4 点缺陷的数量随时间变化6.5 点缺陷的空间分布及演化过程备选内容，根据课堂进度和学员情况VMD、OVITO、msi2lmp等有机小分子建模，模型合并及模拟轨迹文件处理等第四天 上午LAMMPS高级（自建分子力场参数文件和金属有机框架材料晶体模型）7 LAMMPS分子力场文件创建及MOFs材料建模7.1 介绍固体材料单晶包试验数据结构，掌握基本的材料几何特征7.2 利用MS软件构建MOFs材料单晶包模型和H2和CO2分子模型7.3 讲解分子作用势能函数，学习编写MS软件中的力场参数文件（off文件）7.4 简单介绍巨正则系综Monte Carlo方法7.5 利用Sorption模块将H2和CO2分子插入到MOFs材料7.6 编写LAMMPS力场文件（frc文件），并通过lammps程序生成data文件7.7 运行能量最小化及体系的预松弛7.8 模拟步骤：包括能量最小化NVT平衡，对研究目标的性质进行长时间轨迹平衡-输出研究所关心的性质。实例操作：金属有机框架（MOFs）储氢和碳捕集模拟，计算密度分布，分子的MSD等性质。第四天 下午LAMMPS高级（分子筛纳米膜分离H2/CO2混合气体模拟）8 研究H2/CO2在ZIF-7膜材料中分离性能——模拟文献Science 346 (6215), 1356-1359的分离过程8.1  利用MS软件构建ZIF-7膜材料单晶包8.2  设计H2/CO2与ZIF-7体系模型8.3  自定义分子力场文件（frc文件），通过lammps程序生成data文件8.4  运行能量最小化及体系的预松弛8.5  模拟步骤：包括能量最小化NVT平衡，对研究目标的性质进行长时间轨迹平衡-输出研究所关心的性质。  实例操作：VMD中查看可视化的动态轨迹，计算密度分布，分子的MSD等，抽取轨迹的动能、势能、总能量等相关数据，对轨迹进行初步分析。第五天上午LAMMPS高级（ReaxFF碳氢化合物的燃烧）9 利用ReaxFF模块研究碳氢化合物的燃烧9.1 ReaxFF反应力场概述9.2 碳氢化合物和氧气分子体系的构建9.3 能量最小化及常温弛豫9.4 升温模拟9.5 高温下氧化过程的模拟9.6 轨迹分析及产物物种分析与可视化实例操作：碳氢化合物燃烧中升温模拟和高温下氧化过程模拟第五天下午LAMMPS高级（ReaxFF化学机械抛光）10 利用ReaxFF模块研究化学机械抛光10.1 利用 LAMMPS进行复杂体系的建模10.2 能量最小化及预弛豫10.3 施压过程模拟  10.4 拉伸过程模拟10.5 采用 OVITO查看动态轨迹以及数据分析等实例操作：化学机械抛光施压过程模拟和拉伸过程模拟案例图示向下滑动查看专题四、ReaxFF反应力场计算开发技术与应用课程内容第一天 上午ReaxFF基础理论1.  ReaxFF反应力场概述1.1. ReaxFF反应力场的发展历程和基础1.2. ReaxFF反应力场参数分枝与详解1.3. ReaxFF反应力场的应用领域第一天 下午ReaxFF基础入门2.  ReaxFF反应力场基础入门2.1. 所需输入重要文件详解包括 control,  geo, ffield等文件2.2. 结合实例，讲解输入文件命令行，输出文件2.3. ReaxFF反应力场简单实例操作及结果查看2.4. ReaxFF反应力场运行软件安装和配置(standalone ReaxFF,LAMMPS)2.5. ReaxFF 反应力场的选取和准备第二天 上午ReaxFF计算软件3.  分子建模，可视与计算软件3.1. 建模软件gview, material studio3.2. 可视软件molden, VMD, OVITO3.3. ReaxFF计算软件 standalone ReaxFF, LAMMPS3.4  ReaxFF 特殊功能介绍：改变温度体积，产生特定比例混合物，设置电荷，限制优化和扫描，添加删除分子，结果查看和分析等第二天 下午ReaxFF计算软件4.  Lammps实例操作4.1. LAMMPS运行设置和后处理程序软件ChemTraYzer等的安装和配置4.2. Lammps燃烧过程简单例子（模拟和分析）4.3. LAMMPS高级算例：模拟化学摩擦过程（CMP）：建模，loading和shearing过程模拟，结果分析等第三天 上午ReaxFF进阶实例5.  ReaxFF进阶实例操作，理解计算模拟的过程及物理意义实例操作：溶液中的质子转移(JPCB,JPCL文献)5.1. 建立初始模型：重点注意事项(minimization->nvt->compress->npt->nvt)5.2. 输入文件设置, 开启输出unfolded坐标文件5.3. 模拟步骤：能量最小化，压缩，系综平衡等5.4. VMD查看结果分析：msd，扩散系数，rdf，sdf, 质子追踪等第三天 下午ReaxFF进阶实例实例操作： 碳化硅表面石墨烯的生长（Chem. Mater文献）5.5. 建模与输入文件，表面选取与准备5.6. 热分解法生长石墨烯，删除表面硅5.7. cvd法生长石墨烯，添加乙炔分子5.8. 可视评估石墨烯质量 （模拟结果统计与可视化）第四天 上午ReaxFF高级实例6.  量子化学软件CP2K入门6.1. CP2K基本功能介绍6.2. CP2K的下载和安装6.3. CP2K的结构文件的建模6.4. CP2K输入文件讲解和建立6.5. CP2K输出文件介绍和可视化转化第四天 下午ReaxFF高级实例7.  CP2K结构优化、过渡态搜索和力场开发实例7.1. CP2K研究有机分子在固体表面的吸附7.2. CP2K过渡态计算以及结构和能量提取7.3. ReaxFF反应力场开发所需文件详解7.4. 提取CP2K计算结果实现ReaxFF训练集的构建7.5. ReaxFF力场验证交流互动环节针对学员的问题一一作答案例图示向下滑动查看报名费用（含报名费、培训费、资料费）专题一CP2K从头算分子动力学模拟技术与应用：￥3700元/人专题二Gaussian量子化学计算技术与应用：￥3700元/人专题三LAMMPS分子动力学模拟技术与应用：￥4300 元/人专题四ReaxFF反应力场计算、开发技术与应用：￥4500 元/人费用提供用于报销正规机打发票及盖有公章的纸质通知文件；如需开具会议费的单位请联系招生老师要会议邀请函；增值服务1、凡报名学员将获得本次所学专题培训书本（或电子）课件及随堂全部案例电子资料2、LAMMPS专题、CP2K专题课程提前发送软件安装及理论部分教学预习视频3、培训结束可获得所学专题课程全部无限次回放视频4、价格优惠：优惠一：本次任一专题2023年3月10日前报名汇款可享受200元优惠；优惠二：同一人报名两个及以上专题课程可享受额外优惠（具体请咨询招生联系人）优惠三：老客户推荐的学员可享受额外优惠（具体请咨询招生联系人）5、学员提出的各自遇到的问题在课程结束后可以长期得到老师的解答与指导；6、参加培训并通过考试的学员，可以获得：北京软研国际信息技术研究院培训中心颁发的专业技能结业证书；重磅福利互动派七周年福利，给你科研加点料“机器学习材料性能预测与基因工程应用实战”专题只需999元/人不限时间，不限地点，即买即学！报名方式【注】1、开课前一周会务组统一通知；2、开课前一天会将直播链接及上机账号发至您邮箱或微信。如未收到请及时电话咨询！