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【精品课程!!!】DMol3模块之反应及分子动力学案例讲解专题班

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【精品课程!!!】DMol3模块之反应及分子动力学案例讲解专题班
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【精品课程!!!】DMol3模块之反应及分子动力学案例讲解专题班

分类:
培训课程
作者:
北京泰科
来源:
发布时间:
2023/09/05 09:29

课程特色:

三合一学习:计算老司机孙老师亲自授课,基础理论-软件操作-数据分析三个环节融为一体,通过对文献案例的拆解,将理论学习融入到计算操作中,不仅能输入能操作,而且能理解参数背后的设置逻辑。

 

计算模拟大局观:选择的前提是认知,即只有了解软件的基础理论方能建立起选择软件与方法的能力。实战中,既能充分利用不同软件的优势,又能有效规避特定方法的局限性,实现活学活用。孙老师长期一线科研、对多个软件的长期使用经验以及大量审稿经历,能有效帮助学员建立起计算模拟大局观。

 

学习的系统性:任何学习是有成本的,尤其是时间成本,因此计算模拟的学习一定要讲究系统性,实现螺旋式积累,与之相对的是碎片式学习,导致单一既能的盲目套用。在大局观建立后,孙老师通过精心设计小而巧的案例,将多达24个DMol3的计算技巧融入实际操作与数据分析中,这样不仅基础知识更清晰,而且能迅速将实际问题归入到上述同类案例,精准选择方法和计算指标,实现高效率计算。

 

选择Dmol3的四个理由:

A. 周期与非周期都支持:

DMol3几乎是为数不多的能同时支持周期与非周期计算的密度泛函软件;

 

B. 速度快:

由于采用数值基组,其计算速度非常快,而且能非常方便地实现局域轨道与电荷分析,可以轻松实现多达数百原子的理论计算;

 

C. 功能全:

目前DMol3已经包含各种泛函、溶剂校正、全电子基组支持、相对论效应等,同时支持激发态和各种光谱计算。

 

D. 分析方便:

DMol3作为Materials Studio的核心模块之一,能非常方便的利用可视化窗口实现数据分析,同时与其它MS模块无缝衔接,作图可以直接贴入论文。

 

讲师简介:

孙成华 教授

博士毕业于中国科学院金属研究所,导师为中国科学院院士成会明(《国家科学评论》编委)和中国科学院外籍院士、澳大利亚昆士兰大学逯高清(Max Lu,现为英国萨里大学校长,《国家科学评论》创刊副主编和顾问编委),主要研究领域为能源转化与存储,清洁环境及计算物理与化学。已先后在Nature,Nature Materials,Journal of American Chemical Society,ACS Nano,Angew. Chem. Int.Ed.,.Advanced Materials等国际知名刊物发表论文320多篇,他引22000多次,单篇最高引用超过4000余次,H因子66。先后在瑞典皇家理工学院、普林斯顿大学和哈佛大学以访问博士后学习,后正式加入澳大利亚莫纳什大学化学系,2017年加入斯威本科技大学,终身教职。

 

课程需知:

课程时间:9月24-25日(直播)

课程设计时长:共计12学时,24个技巧

课程费用:2480元

优惠:报名前15名,立减480元 

 

1. 微信对公支付

2. 转账汇款

名称:北京泰科博思科技有限公司

银行:中国建设银行北三环支行营业部

账号:11001021200053001224

行号:105100005043

 

* 注意!!! 请将付款凭证及开票信息(需备注:专票or普票)发送至我司邮箱,info@tech-box.com.cn; 收到款后我们会根据您的要求为您开具发票。

 

报名方式:

1.点击上方"在线报名"提交报名信息

2.关注泰科科技微信公众号,对话框回复:报名,即可获得报名链接。

3.报名时请务必备注:Dmol3 专题班

4.若报名有困难,请联系房女士;info@tech-box.com.cn,电话:010-64951848,协助报名。

5. 我们会提前1~3天将具体上课链接发送至您邮箱,请注意查收。

6. 我们还设置专门的课程讨论群,欢迎进群交流。

 

适用学员:

课程面向零基础学员,有专门一节介绍密度泛函、软件窗口和各种功能,案例通用性强,均能使用笔记本在windows下点击完成(没有linux命令和脚本担忧)。

 

注意事项:

1.请参课人员自备软件(MS软件版本:8.0及以上,2020及以上最佳)

2.算例运行所需硬件条件:处理器:英特尔至强E5-1620或者等同性能 

内存8G(当前4000-5000元主流笔记本电脑即可满足)

3.课程观看目前仅支持Windows平台,暂不支持MAC  OS系统

 

北京泰科博思科技有限公司是BIOVIA Materials Studio官方指定代理商,有关软件下详情或者技术支持请咨询北京泰科。

 

课程表(第一天):

上午 — 理论学习:(8-11)

1.DMol3模块与功能介绍

1.1 MS模块与DMol3的基本输入

1.2 DMol3对非周期/周期结构的支持

1.3 数值基组与独特的高效计算

1.4 赝势与泛函如何选择

 

本节需要建立的能力:

对MS和DMol3有快速了解,对数值基组、泛函、赝势有深入理解;进阶:极化/弥散基组特性、全电子基组;

 

2. 结构优化

2.1 晶胞优化 - 对称、元胞、约束优化

2.2 坐标优化 – 等同原子、坐标约束

2.3 表面优化 – 表面参数与面矢量

2.4 表面吸附优化 – 吸附构型设置

 

本节需要建立的能力:

理解结构优化判据;识别主要应力来源;理解初始构型扫描;建立梯度优化概念; 能解决收敛性问题;

 

3. 频率、能量与自由能

3.1 频率计算与虚频问题

3.2 总能量与零点能校正

3.3 自由能与熵的计算

3.4 反应自由能数据处理

 

本节需要建立的能力:

热力学量与换算; 电子能量与晶格振动能; 零点能; 振动频率与虚频消除; 化学反应完整热力学量处理;

 

上午 — 案例操作:(11-12)

4. Cu团簇优化与CO吸附

4.1 Cu4团簇优化

4.2 CO小分子优化

4.3 CO吸附构型扫描

4.4 频率与热力学量计算

 

本节需要建立的能力:

理解DMol3处理非周期结构的能力与必要性;团簇构型扫描;小分子吸附构型扫描;热力学量处理;

 

晚上 — 化学反应计算:(7-9)

5. 完整案例:CO2催化加氢

5.1 CO2加氢机理

5.2 初末态设置

5.3 过渡态搜索设置

5.4 过渡态频率验证

6.1 实际练习(20分钟)

6.2 过渡态虚频可视化与确认

6.3 虚频消除技巧

6.4 过渡态数据分析(能垒溯源)

 

本节需要建立的能力:

初末态原子对应问题;中间态插点与检查;过渡态精修;虚频查看与消除;虚频矢量可视化;

 

课程表(第二天):

上午 — 晶格动力学:(8-10)

7.晶格振动、分子光谱与声子谱

7.1 晶格振动基础知识

7.2 红外与拉曼光谱计算

7.3 声子谱计算

7.4 声子谱分析

 

本节需要建立的能力:

对MS和DMol3有快速了解,对数值基组、泛函、赝势有深入理解;

进阶:极化/弥散基组特性、全电子基组;

 

8.晶格振动实际操作

8.1 晶格振动的胞选择

8.2 红外、拉曼光谱数据可视化

8.3 固定原子的振动分析

8.4 声子谱K点设置与衍生量

 

本节需要建立的能力:

理解结构优化判据;识别主要应力来源;理解初始构型扫描;建立梯度优化概念; 能解决收敛性问题;

 

上午 — 分子动力学:(8-10)

9.分子动力学理论介绍

9.1 第一原理分子动力学基础 

9.2 系综、热浴以及统计量

9.3 分子动力学典型设置

9.4 分子动力学数据分析

 

本节需要建立的能力:

热力学量与换算; 电子能量与晶格振动能; 零点能; 振动频率与虚频消除; 化学反应完整热力学量处理;

 

10.分子动力学实际操作(电池中的Li迁移)

10.1 MD任务提交和参数设置

10.2 动力学输出数据作图

10.3 扩散系数计算

10.4 轨迹分析初步

 

本节需要建立的能力:

理解DMol3处理非周期结构的能力与必要性;团簇构型扫描;小分子吸附构型扫描;热力学量处理;

 

晚上 — 电子结构分析:(7-9)

11.完整案例:单原子Fe催化N2活化

11.1 基底表面能带与态密度

11.2 Fe单原子投影态密度与电荷 

11.3 孤立小分子N2的分子轨道

11.4 小分子吸附的参考态

11.5 小分子吸附后的投影态密度分析

11.6 局部电荷与差分分析

11.7 COHP计算分析

11.8 小分子与基底轨道作用分析

 

本节需要建立的能力:

建立电子结构分析的框架概念;会能带、态密度、局域电荷、分子轨道(含可视化)、差分电荷、COHP计算;拔高:轨道分析;态密度投影与电荷分析融合;

 

Dmol3精彩案例:

1. 石墨烯与磷烯异质结:

异质结是最常见的一种界面模型,对理论计算而言异质结非常容易因为体系过大而难以承受。这篇JACS展示DMol3计算石墨烯/磷烯异质结,清晰给出界面电荷转移(如下图),并用来解释这种电荷转移对催化性能的影响。

 

2. 稀土团簇中的磁耦合:

磁性体系,尤其是稀土磁性计算,往往需要测试不同磁序,进一步获取磁耦合信息。这个过程中需确保所用方法能区分不同磁序的细微差别,并对轨道占据有很好的描述,而周期结构往往因为存在自作用导致潜在风险。DMol3能极好支持团簇计算,因此处理带电团簇具有天然优势,同时其局域原子基组配合相对论赝势,使得处理稀土团簇非常方便(如U2的键合,JACS2007,下图),多篇JACS充分展示DMol这种能力。

 

3. 全面的光谱计算与电子结构分析:

DMol3作为为数不多的软件,能全面支持各种电子结构分析,从基态到激发态均能计算(下图展示了含时密度泛函的光谱计算)。该工作通过分子间作用分析,获得了稳健的结构基础,然后分别对静电势、分子轨道以及激发态计算获得了发光机理的深入理解。这种统一软件下同时涵盖基态/激发态计算,并能方便进行数据可视化分析成为DMol3研究复杂分子体系的多种光谱成为有力工具。

 

关于北京泰科:

北京泰科博思科技有限公司(Beijing Tech-Box S&T Co. Ltd.)成立于2007年,是国内领先的分子模拟及虚拟仿真综合解决方案提供商。

 

北京泰科博思科技有限公司与国际领先的模拟软件厂商、开发团队深入合作,为高校、科研院所和企业在材料、化工、药物、生命科学、环境、人工智能及数据挖掘、虚拟仿真教学等领域提供专业的整体解决方案。用户根据需要在我们的平台上高效的进行各种模拟实验,指导实际的生产设计。

 

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