VASP二维材料计算培训：二维/一维/异质结的结构、缺陷、电子、电池、吸附与催化性质计算

二维材料因具有较大的表面积、独特的电子结构而受到人们越来越多的关注。热门二维材料包括Graphene、MoS2、Phosphorene、MXene、MBene等，广泛应用于光电器件、锂离子电池、气体传感器、催化等领域。

VASP是目前受用户欢迎程度最高的DFT计算软件，擅长计算二维材料的差分电荷密度、态密度、能带结构、吸附能、扩散路径势垒、催化反应自由能等。本次课程将由华算科技技术部资深专家、拥有13年VASP重度使用经验的朱老师带大家学习二维材料计算。

具体涉及：二维材料、一维材料、二维材料异质结构的结构、缺陷、电子、电池、吸附与催化性质。课程为录播视频，长达24小时，全程实操！

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第1章：VASP基础知识

DFT计算在材料模拟领域具有重要的地位，能够在原子层面解决材料的结构与电子问题。VASP是目前被引量最高、最受认可的DFT计算软件。VASP运行在Linux操作系统下，只需具备简单的Linux操作系统基础知识就能使用。

本章介绍HF、DFT理论、VASP的输入参数、超算平台使用、Linux操作系统基础命令。这能够让大家掌握VASP的理论背景、使用方法、数据处理与分析，从而为后续案例计算打下基础。

第2章：模型构建软件VESTA

DFT计算结果的准确性对模型有很高的依赖程度，模型不仅需要尽可能和实际研究对象相符，而且要对计算量有合理的控制。

VESTA是一款基于图形界面的免费建模软件，不但能够生成VASP所需的计算模型（POSCAR输入文件），还能够生成学术论文中常见结构图。

本章介绍用VESTA构建结构模型、调整原子大小和颜色、构建超胞、测量键长键角、绘制三维、二维、差分电荷密度图、导出结构图片和POSCAR文件等。

第3章：数据绘图软件Gnuplot

DFT计算会产生大量的输出数据，尤其是高通量计算。高效而准确的数据处理对后续的结果分析具有重要的作用。普通的图形界面作图软件因步骤繁琐而很难快速对计算数据进行绘图。

Gnuplot是一款基于命令行的免费数据绘图软件，能够快速完成批量作图任务，而无需对原始数据进行复制、粘体等重复操作。

本章介绍通过Gnuplot绘制计算结果中常见的态密度、能带结构图，调整这些曲线的颜色、粗细、坐标轴刻度范围与名称、图例字体字号，输出单图和多图组合。

第4章：结构性质

二维结构、二维异质结构、一维结构具有较大的表面积和性能可调的活性位点，在电池、吸附与催化领域具有较好的应用前景。

本章介绍这些低维结构的建模（如何从晶体结构出发构建这些模型）、结构优化计算（优化前后结构变化的对比）、原子磁矩分布（无磁、铁磁、反铁磁、亚铁磁）、结构稳定性判断（原子振动频率）、掺杂对结构性质的影响（杂质原子占位），为后续电子性质计算打下基础。

第5章：电子性质

二维材料一般具体独特的电子结构，比如石墨烯的能带结构具有狄拉克锥（电子有效质量趋近于零），这些电子结构将直接影响二维材料的光电性质。

本章介绍二维材料的电荷分布、差分电荷密度、自旋密度、电子态密度、能带结构、晶体轨道哈密顿占据数等计算，用来分析导电性、磁性、原子间相互作用、异质结构界面相互作用、吸附性能，为后续电池、吸附与催化性质计算打下基础。

第6章：电池性质

二维材料具有较大的表面积和吸附位点，从而能够对金属离子具有较强的储存能力，使其在锂离子电池、锂空气电池、Li-S电池等领域具有较好的应用前景。

本章介绍二维材料和二维材料异质结构对锂的储存能力，以及锂在表面和界面的迁移。具体涉及锂吸附的位点、形成能、电位、容量、差分电荷密度，Li的迁移路径和势垒，过渡态的频率分析与虚频消除。计算方法可以移植到Na、Zn离子等相关的电池。

第7章：吸附与催化性质

二维材料的吸附性较好，能够通过掺杂和官能团进行调控，在析氢（HER）、析氧/氧还原（OER/ORR）、CO2还原（CO2RR）等催化领域具有突出的性能，适用于水分解、燃料电池等领域。

本章介绍二维材料对OER（H、O、OH、OOH、H2O2、H2O）、CO2RR（CO2、CO、COOH、OCHO）等反应中间体的吸附构型、反应自由能、动力学势垒、催化剂线性约束关系计算。

课程主题：VASP二维材料计算专题培训

主办单位：深圳华算科技有限公司、山西省超级计算中心

课程讲师：朱老师，同济大学本科+博士，海外3年博后，13年VASP经验，30+一作文章，50+场VASP培训经验

培训形式：录播课程，提供超算练习账号，课程群永不解散，随时提问，及时解答。

课程费用：2980元

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