lammps分子动力学、gaussian量子化学、reaxff反应力场
来源: 科宇/
北京软研国际信息技术研究院
628
0
0
2023-08-29

 

关于举办LAMMPS分子动力学计算、Gaussian量子化学计算、ReaxFF反应力场开发系列专题培训的通知

  • 培训背景:

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。

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。

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“LAMMPS分子动力学计算、Gaussian量子化学计算、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:

 

  • 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,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互动交流问题,让学习不再是一个人的孤独求索。

  • 培训目录:

专题一:LAMMPS分子动力学模拟技术与应用            内容详情

     20230923-0926   在线直播(授课天)

专题二:Gaussian量子化学计算技术与应用           内容详情

 20231014-10月15日   在线直播(授课两天)

20231021-10月22日   在线直播(授课两天)

专题三:ReaxFF反应力场计算开发与应用             内容详情

20231014-10月15日   在线直播(授课两天)

20231021-10月22日   在线直播(授课两天)

  • 培训课表:

专题一:“LAMMPS分子动力学模拟技术与应用”专题培训班大纲(第二十四期)

 

  

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

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/CO2ZIF-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。

 

专题二 “Gaussian量子化学计算技术与应用”专题培训大纲

 

 

 

  • 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

 

 

 

 

 

 

  • 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

5.2HOMO/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)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • 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

9.3ONIOM方法与QM/MM方法及操作

9.4结合能(Binding Energy)和相互作用能(BSSE修正,色散修正等)

9.5非平衡溶剂效应及其修正

  •  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.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

12.4QM/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


专题三:“ReaxFF反应力场计算开发技术与应用”专题培训大纲

 

  

第一天 上午

ReaxFF基础理论

  • ReaxFF反应力场概述
    • ReaxFF反应力场的发展历程和基础
    • ReaxFF反应力场参数分枝与详解
    • ReaxFF反应力场的应用领域

第一天 下午

ReaxFF基础入门

  • ReaxFF反应力场基础入门
    • 所需输入重要文件详解包括 control,  geo, ffield等文件
    • 结合实例,讲解输入文件命令行,输出文件
    • ReaxFF反应力场简单实例操作结果查看
    • ReaxFF反应力场运行软件安装和配置(standalone ReaxFF,LAMMPS)
    • ReaxFF 反应力场的选取和准备 

第二天 上午

ReaxFF计算软件

  • 分子建模,可视与计算软件
    • 建模软件gview, material studio
    • 可视软件molden, VMD, OVITO
    • ReaxFF计算软件 standalone ReaxFF, LAMMPS
    • 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

ReaxFF计算软件

  • Lammps实例操作
    • LAMMPS运行设置和后处理程序软件ChemTraYzer等的安装和配置
    • Lammps燃烧过程简单例子(模拟和分析)
    • 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

 


  • 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)
    • 建立初始模型:重点注意事项(minimization->nvt->compress->npt->nvt)
    • 输入文件设置, 开启输出unfolded坐标文件
    • 模拟步骤:能量最小化,压缩,系综平衡等
    • VMD查看结果分析:msd,扩散系数,rdf,sdf, 质子追踪等

第三天

ReaxFF进阶实例

 


  • 实例操作: 碳化硅表面石墨烯的生长(Chem. Mater文献)
    • 建模与输入文件,表面选取与准备
    • 热分解法生长石墨烯,删除表面硅
    • cvd法生长石墨烯,添加乙炔分子
    • 可视评估石墨烯质量 (模拟结果统计与可视化)

上午

ReaxFF高级实例

  • 量子化学软件CP2K入门
    • CP2K基本功能介绍
    • CP2K的下载和安装
    • CP2K的结构文件的建模
    • CP2K输入文件讲解和建立
    • CP2K输出文件介绍和可视化转化 

ReaxFF高级实例

  • CP2K结构优化、过渡态搜索和力场开发实例
    • CP2K研究有机分子在固体表面的吸附
    • CP2K过渡态计算以及结构和能量提取
    • ReaxFF反应力场开发所需文件详解
    • 提取CP2K计算结果实现ReaxFF训练集的构建
    • ReaxFF力场验证 

交流互动环节

针对学员的问题一一作答


、报名费用:(含报名费、培训费、资料费)

专题一LAMMPS分子动力学模拟技术与应用:¥3900 元/人

专题二Gaussian量子化学计算技术与应用:3900元/人

     专题三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;

六、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、培训结束可获得所学专题课程全部无限次回放视频;

3、价格优惠:

优惠一:2023910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)

4、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;

七、联系方式:

官方联系人:  科宇老师         电话/微信:13520456594     QQ:1446084643        

官方座机:010-56245524        官方网址:http://srit.ac.cn

【注】1、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

八、课程问答:如何报名、缴费?

  • 致电专门负责行政招生的老师报名,联系方式见本文件“第七条”。
  • 填写下方附件报名回执表发送到专门负责行政招生工作的老师。
  • 缴费支持公对公转账、个人垫付(对公到账及时退还垫付费用,可开具垫付证明)

九、课程的优势

授课老师皆来自高校一线科研岗位,理论功底扎实,经验丰富,不仅让你知其然,更让你知其所以然。课堂注重学员互动,不仅讲授软件的各种基本操作、进阶操作和文献解析,更带领你学习专题解决方案,学习如何选择合适的理论计算方法,如何分析和解读计算结果,如何判断和把握计算结果的准确性,如何做好理论计算与实验工作的紧密结合。学员更有机会获得老师一对一指导。

 

 

 

附件

登录用户可以查看和发表评论, 请前往  登录 或  注册
SCHOLAT.com 学者网
免责声明 | 关于我们 | 联系我们
联系我们: