Nature大突破!单原子催化领域巅峰再现!
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icat2019
我为催化狂!
Gaussian量子化学计算 / LAMMPS分子动力学模拟
化学材料模拟
计算专题
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。
应新老客户的培训学习需求,特举办“ Gaussian量子化学计算、LAMMPS分子动力学模拟 ”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:
PART.01
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,共分为三个专题,采用全方位的课程体系设计,前两个专题以在线直播的形式,第三个专题采用录播的形式,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互动交流问题,让学习不再是一个人的孤独求索。
PART.02
课程目录
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专题一 (线上直播4天) |
Gaussian量子化学计算技术与应用 (详情内容点击上方名称查看) 2023年6月23日—6月24日 2023年7月01日—7月02日 |
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专题二 (线上直播5天) |
LAMMPS分子动力学模拟技术与应用 (详情内容点击上方名称查看) 2023年6月22日—6月24日 2023年7月01日—7月02日 |
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专题三 (录播) |
机器学习材料性能预测与材料基因工程应用 (详情内容点击上方名称查看) 不限时间,不限地点,即报即学 |
PART.03
课程大纲
专题一 Gaussian量子化学计算技术与应用
课程 |
内容 |
一、理论计算化学理论及相关程序入门 |
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 不同理论计算方法的优缺点及初步选择 1.5 基组及如何初步选择基组 2、Gaussian安装及GaussView安装及基本操作 2.1 Gaussian安装及设置(Win版和Linux版) 2.2 GaussView安装及设置 2.3 GaussView使用及结构构建 3、Linux、Vi编辑器等及Gaussian基本介绍 3.1 学习Linux基本命令及Vi编辑器 3.2 详细认识输入文件和输出文件(Win和Linux) 3.3 构建Gaussian输入文件并提交任务 |
二、Gaussian专题操作及计算实例 |
4、Gaussian专题操作Ⅰ:(均含操作实例) 4.1 结构几何优化及稳定性初判 4.2 单点能(能量)的计算及如何取值 4.3 开壳层与闭壳层计算 4.4 频率计算及振动分析(Freq) 4.5 原子受力计算及分析(Force) 4.6 溶剂模型设置及计算(Solvent) 5、Gaussian专题操作Ⅱ:(均含操作实例) 5.1 分子轨道、轨道能级计算及查看 5.2 HOMO/LUMO图的绘制 5.3 布居数分析、偶极矩等计算及查看 5.4 电子密度、静电势计算及绘制(SCF、ESP) 5.5 自然键轨道分析(NBO) |
三、Gaussian进阶操作及计算实例 |
6、 Gaussian进阶操作I:势能面相关(均含操作实例) 6.1 势能面扫描 (PES) 6.2 过渡态搜索(TS和QTS) 6.3 反应路径IRC等 6.4 反应能垒:熵,焓,自由能等 7、Gaussian进阶操作II:——各类光谱计算及绘制(均含操作实例) 7.1 紫外吸收,荧光和磷光 7.2 红外光谱IR 7.3 拉曼光谱RAMAN 7.4 核磁共振谱NMR 7.5 电子/振动圆二色谱(ECD/VCD) 7.6 外加电场与磁场(Field) 8、Gaussian进阶操作III:——激发态专题 8.1 垂直激发能与绝热激发能 8.2 垂直电离能与电子亲和能 8.3 重整化能(重组能) 8.4 激发态势能面 8.5 激发态能量转移(EET) 8.6 自然跃迁轨道(NTO) 8.7 激发态计算方法讨论 9、Gaussian进阶操作IV:——高精度和多尺度计算方法 9.1 多参考态(CASSCF)方法及操作 9.2 背景电荷法 9.3 ONIOM方法与QM/MM方法及操作 9.4 结合能(Binding Energy)和相互作用能(包含BSSE修正,色散修正等) 9.5 非平衡溶剂效应及其修正 |
四、Gaussian计算专题与实践应用 |
10、Gaussian综合专题I:Gaussian报错及其解决方案 10.1 如何查看报错及解决Gaussian常见报错 10.2 专项:SCF不收敛解决方案 10.3 专项:几何优化不收敛(势能面扫描不收敛)解决方案 10.4 专项:消除虚频等解决方案 10.5 专项:波函数稳定性解决方案 11、Gaussian综合专题II:常用密度泛函和基组分类、特点及选择问题 11.1 Jacobi之梯下的交换相关能量泛函 11.2 常见交换相关泛函优缺点及用法 11.3 长程修正泛函、色散修正泛函等 11.4 常见基组特点及用法选择 (自定义基组等,基组重叠误差等) 12、Gaussian文献I: 聚集诱导荧光(AIE)和激发态分子内质子转移(ESIPT) 12.1 聚集诱导荧光(AIE)与聚集诱导猝灭(ACQ) 12.2 激发态质子转移ESIPT 12.3 晶体结构及分子建模 12.4 QM/MM与ONIOM计算 12.5 重整化能,圆锥交叉及质子转移 (文献:Dyes and Pigments Volume 204, August 2022, 110396 ) 13、Gaussian文献专题II: 热激活延迟荧光(TADF) 13.1 热激活延迟荧光TADF机理 13.2 分子内能量转移Jablonski图 13.3 旋轨耦合与各类激发能 13.4辐射速率、非辐射速率、(反)系间穿越等 13.5 评估荧光效率 (文献:ACS Materials Lett. 2022, 4, 3, 487–496) 14、其他量化软件简介及总结Molcas/Molpro, Q-chem, lammps, Momap, ADF, Gromacs等 |
部分案例图示:
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专题二 LAMMPS分子动力学模拟
课程 |
内容 |
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赠送视频内容 MD基础知识 |
分子动力学模拟入门理论 ——掌握LAMMPS的in文件中实现这些功能的命令 系综理论、主要算法介绍、单位制 积分步长的选取、温度和压力控制 周期性边界条件以及力场简介 分子动力学模拟流程 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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决定 |
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 |
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第四天 上午 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。 |
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第四天 下午 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,再现文献“Science 346 (6215), 1356-1359”的实验过程。 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。 8.6 采用VMD查看动态轨迹 8.7 数据分析,计算RDF,MSD,密度分布,选择性等 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。 |
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第五天上午 ReaxFF进阶 (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 |
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第五天下午 ReaxFF进阶 (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 |
部分案例图示:
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PART.04
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、提前发送软件安装及往期部分教学预习视频;
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:
优惠一:2023年6月5日前报名缴费任意专题可享受200元优惠;
优惠二:同一人报名两个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、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;
PART.05
报名须知
1
报名费用(含报名费、培训费、资料费):
Gaussian量子化学计算技术与应用:
¥3900元/人
LAMMPS分子动力学模拟技术与应用:
¥4300 元/人
注: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 ;
2
联系方式:
PART.06
重磅福利
为回馈新老客户对互动派教育的支持,现推出、《机器学习材料性能预测与材料基因工程应用实战》 超值录播课 ,点击下方图片了解详情:
(含报名费、培训费、资料费)
价格: ¥1299元/人
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