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2021-11-10 11:27:11
2021-11-10
关于举办“LAMMPS分子动力学与单晶结构解析及晶体可视化分析”线上培训的通知
各有关单位:
分子动力学模拟是一种研究分子体系结构与性质的重要方法，已被广泛用于化学化工、生物医药、材料科学与工程等学科领域。计算机模拟的方法省时省力，可以用来求解解析理论无法求解的问题，模拟实验做起来困难或不可能做的条件，得到更贴近实际体系的结果。LAMMPS分子动力学程序是一款开源而免费的软件，常用于模拟液体中的粒子，固体和汽体的系综，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，金属，粒状和粗料化体系。单晶结构解析是表征物质结构最直观，最有效的手段之一。通过单晶结构解析可获得化合物原子三维坐标以及键合排列堆积信息，揭示材料深层结构与性能之间的关系，有助于获得重要的学术研究成果，发表高水平的学术论文。目前许多研究工作者，尤其是从事药物合成、药物晶型、MOF、COF、金属纳米团簇、钙钛矿等功能材料设计合成，新型晶态化合物等研究领域，对晶体结构解析有重要需求。
本次培训由北京软研国际信息技术研究院主办，由互动派（北京）教育科技有限公司具体承办，具体事宜通知如下：
一、培训目标：
1、两个课程各四天，采用“2+2”教学体系，分两阶段小班授课，对知识进行由浅入深，层层递进，系统讲解；从简单的例子学起，走通整个模拟流程，理解并掌握in文件的结构、语法及常用命令；掌握复杂体系的模型建立、模拟过程in文件的编写、轨迹文件及数据后处理。通过认真阅读文献，能够编写in文件，以复现文献的结果，在此基础上开展自己的研究。
本次培训应用目前最新的图形界面化（GUI）程序 Olex2 平台，加载最新PLATON2020、 Shelxl2018、supperFlip、Sir2019 等单晶结构解析程序来解析单晶结构；运用通用、经典最新的三类算法，提供同步辐射测试数据以及不同衍射仪原始图片数据还原的处理方法。
2、采用线上实训、课堂上连麦答疑、课下班级群指导的教学方式；通过本次培训，让学员掌握晶体结构解析技术，处理常见的晶体结构解析问题，满足日常的晶体结构解析需要，学会绘制晶体图，检索晶体数据库，对晶体结构信息进行有效利用与提取，发表高水平的学术论文。课堂上建立专属班级交流平台，学员学完后可以继续在班级群与老师同学交流问题，巩固学习内容，从而更好地满足学员不同方面的论文及实际科研需求。
二、时间地点： （两个课程各四天）
Lammps分子动力学：
2021年11月20日—11月21日 在线直播
2021年11月27日—11月28日 在线直播
单晶结构解析与晶体可视化分析与应用：
2021年11月20日—11月21日 在线直播
2021年11月27日—11月28日 在线直播
三、培训课表：
“LAMMPS分子动力学模拟技术与应用”培训班大纲（第十五期）
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课 程 |
内 容 |
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第一天 上午 MD基础知识 |
1 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 1.1 系综理论 1.2 主要算法介绍 1.3 单位制 1.4 积分步长的选取 1.5 温度和压力控制 1.6 周期性边界条件 1.7 力场简介
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第一天 下午 LAMMPS基础入门 |
2 LAMMPS的基础入门——初识LAMMPS是什么？能干什么？怎么用？ 2.1 LAMMPS在win10和ubuntu系统的安装及使用 2.2 in文件结构格式 2.3 in文件基本语法：结合实例，讲解in文件常用命令 2.4 data文件格式 2.5 LAMMPS常见错误解决途径
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第二天 上午 LAMMPS进阶 （石墨烯、金属材料模拟专题） |
3 LAMMPS进阶实例操作——理解物理模型与分子动力学模型之间的关系
3.1 把剪切模型转换成拉伸模型 3.2 lattice命令石墨烯、金属、合金、高熵合金不同形状模型 3.3 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 下午 LAMMPS进阶 （纳米流体模拟专题） |
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
4.1 把二维couette和poiseuille流动扩展成三维模型 4.2 建立三维管道内的poiseuille流动 4.3 进行石墨烯通道内的Couette流动和Poiseuille流动模拟 4.4 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 4.5 学习使用packmol，建立复杂混合溶液体系模型 4.6 模拟KCl等盐溶液的纳米流体流动 |
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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
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复现 |
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第三天 下午 LAMMPS进阶 （金属、半导体材料的辐照模拟） |
6.1 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 |
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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，模型合并及模拟的轨迹文件处理等 |
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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。
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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。 |
“单晶结构解析与晶体可视化分析与应用”专题培训大纲
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基础知识与入门 |
1 X 射线晶体学及 Olex2, Shelx2018 入门基本介绍 1.1 单晶 X 射线晶体学原理简单介绍 1.2 Olex2, Shelxl2018, platon 介绍与安装 1.3 XPREP, ShelXS, ShelXL, ShelXT, ShelXD, superflip 算法集 2 Shelx2018、Olex2 常用命令与输入出输出文件介绍 2.1 Shelx2018、Olex2 常用命令，输入、输出文件介绍 2.2 不同仪器上衍射数据格式及处理，标准 hkl 文件的生成 3 最终发表晶体学文件 CIF 标准格式介绍 3.1 CIF 文件标准格式以及里面条目详细解读 3.2 根据衍射实验准备标准输入文件 p4p 3.3 使用 XPREP 程序进行预处理产生标准输入 ins 文件 3.4 Shelx2018、Olex2 解析一个晶体结构的通用流程 实例操作：有机分子有机金属配合物，金属团簇, MOF, 多肽寡聚物等 |
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单晶解析进阶实操
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4 晶体结构解析全过程以及 cif 检查报告，晶体学表达与作图 4.1 cata bondconf 等常见 ins 命令产生文件的命令 4.2 集成不同算法对解析同一个结构的比较 4.3 晶体数据表晶体学表达与 XP 作图, 检查报告 5 位置无序以及限定组合使用,数据处理提高晶体数据指标 5.1 限定策略，变量设置 ISOR DELU DFIX SIMU SADI 等应用 5.2 处理截断高角度操作,提高信噪比,消光规律校正,权重因子引入调整 5.3 使用重原子法搭初步结构模型应用 6 platon 晶体学空间群检查 使用低对称性解析晶体结构，再升级到正确空间群操作 supperflip 解析 7 无序溶剂分子处理 7.1 溶剂分子处理,找全溶剂，无序溶剂处理， platon squeeze 操作7.2 Olex2 solvent mask 使用 abin 运用 |
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单晶解析进阶实操 |
8 处理各种 H 原子问题 各种加氢代码 HFIX 加 H 代码应用与介绍 23 43 137
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单晶解析进阶实操 |
9 手性分子绝对构型确定 9.1 手性分子绝对构型翻转 9.2 Move Inv –f 命令等应用
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单晶解析进阶实操 |
10 栾晶处理晶胞矩阵变换 10.1 XPREP 晶胞变换 10.2 栾晶以及栾晶矩阵 twin basf 命令应用
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11 共同占有置换无序处理 11.1 split 劈裂自由变量组与限定 sump命令应用 11.2 EADP EXYZ命令使用 12 高对称性及复杂分子结构模型搭建技巧 12.1 多个软件联合使用锁定缩小可能空间群 13 晶体数据库检索与使用，晶体结构可视化作图 |
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实例解析（一）：无机矿物解析策略 |
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实例解析（二）：多组分无机钙钛矿解析策略 |
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实例解析（三）：supperflip 解析 |
四、报名费用：
每人每班￥3300元（含报名费、培训费、资料费）
费用提供用于报销的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；
五、增值服务：
1、凡报名学员将获得本次培训书本教材及随堂电子资料；
2、价格优惠：
优惠一：2021年11月5日前汇款可享受200元优惠（仅限前八名）；
优惠二：同一人参加两个班可享受每班200元学费优惠；
优惠三：同一单位同时参加2人及以上可享受每人200元学费优惠；
六、联系方式：
官方联系人: 科宇老师 电话、微信：13520456594
报名QQ: 1446084643
官方座机：010-56245524 官方网址：http://srit.ac.cn
【注】开课前一周会务组统一通知；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！
七、课程问答：
问题1：课程是否适合小白/零基础的学员？
而本次实践专题课程从初学者角度出发，贴合实际项目需求。各4天专业技术知识讲授及专业软件工具实际操作，另有多个SCI论文中案例带你重现文章中的计算问题，让你从模拟计算小白到跟紧论文热点能够上场做计算分析的学术弄潮儿。
四天课程安排为两个周六周末，也是为了让大家在学习中有一个缓冲巩固消化的时间，学习效果会更好！每节实战课都总结为数个知识点，整个学习一目了然，绝不迷失。
问题2：课程讲师是否专业？
单晶解析主讲老师：张江威-清华大学化学系无机化学博士，任东北地区X-射线专业委员会委员，在物质结构精准探测方面贡献入选大连市高层次人才,重点产业紧缺人才津贴。一直从事物质结构精准探测,在相关方面具有丰富研究经验，发展基于X-射线常规大型仪器以及同步辐射大科学装置精准物质结构及演变探测、构效关系建立通用方法学/平台,主要包括同步辐射XRD、XAS、PDF探测技术。在在Chem、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.等期刊发表论文90余篇;出版国内首部基于olex2晶体结构解析与可视化中文专著1部。
问题3：培训时遇到疑问，怎么办？
课程采用边讲边练边答疑的模式，实战跟着老师一步一步操作，过程中通过班级微信群实时跟踪操作结果，遇到问题及时反馈、当堂解决，让你实战不出错！
本次课程采用在线直播的形式，学习方式灵活。课前建立专门答疑的班级微信群，学员在课前、课间、课后皆可与主讲老师随时沟通解答。权威老师帮你抽丝剥茧
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