那些顶刊里2D材料计算，可能是这样做的！

自2004年石墨烯问世以来，二维材料一直是材料研究领域的焦点之一。本课程旨在通过讲授二维材料的模型搭建、基本性质计算、先进计算方法、二维材料成键性质表征和应用、二维材料在催化、电子器件中的应用、以及预测室温二维磁性材料，帮助科研人员系统了解二维材料计算思路，掌握基本的和先进的计算方法，将计算应用于日常实验、科研思路的分析之中。

本课程由深圳华算科技有限公司联合源资信息科技（上海）有限公司、吕梁云计算中心共同出品。

课程内容

第一章：第一性原理vasp入门和Linux基础

（专为零基础学员准备）

1.1 服务器登录、终端建立

1.2 Linux常用命令讲解

1.3 VASP软件及VASP后处理软件（p4vasp, vaspkit, VESTA）介绍，VASP计算原理及流程

1.4 VASP输入文件及输出文件

INCAR, POSCAR, POTCAR及KPOINTS的参数格式、要点及重要参数详解

1.5 案例演示

第二章：二维材料介绍和结构搭建

（Windows界面下，详细讲解建模思路）

2.1 以水分子建模为例介绍MedeA界面、建模流程及建模方法

2.2 经典二维材料背景介绍、结构分析及模型搭建

模型1：石墨烯结构的搭建

模型2：MoS2结构的搭建

模型3：黑磷结构的搭建

2.3 案例演示

第三章：MedeA-vasp计算操作流程

 （Windows界面下，如何进行性质计算）

3.1 结构优化

3.2 性质计算及结果分析

性质1：态密度（DOS, Density of state）

性质2：能带结构（Band structure）

性质3：电荷密度（Total charge density, Difference charge density）

3.3 案例演示

第四章 二维材料结构优化方法

（LInux界面下，3种结构优化方法）

4.1 结构优化方法讲解：原理、脚本参数、如何判断基态对应的晶格常数。

方法1：晶格扫描法

方法2：固定轴优化法

方法3：迭代优化法 

4.2 案例演示

第五章：二维材料基本性质计算 

（LInux界面下，使用VASP进行性质计算）

5.1 从顶刊工作出发，介绍黑磷基本性质

5.2 各类性质计算的方法、文件参数、后处理结果分析及物理意义讲解

性质1：态密度和投影态密度

性质2：能带结构

性质3：电荷密度 

性质4：光吸收谱

性质5：静电势计算

性质6：HSE06计算材料性质

性质7：SOC（自选轨道耦合）效应

5.3 案例演示

第六章：二维材料相关的先进计算方

（LInux界面下，重点讲解方法1与方法2）

6.1 结合顶刊文献介绍3种计算方法优势及应用

方法1：Scan+rvv10联合方法用于结构优化原理方法，文件参数

方法2：严格法计算剥离能原理方法，文件参数

方法3：基于全部电声矩阵元计算迁移率

6.2 案例演示

第七章：成键性质表征和应用

（LInux界面下，使用VASP进行性质计算）

7.1 结合顶刊工作介绍如何计算材料能级与应变的相互关系

双层黑磷空间电荷密度分布分析成键特征

分析CBM（导带底）和VBM（价带顶）在不同应变下能级的移动

7.2 案例演示

第八章：二维材料在光催化水分解领域的应用 

（LInux界面下，使用VASP研究光催化水分解相关性质）

8.1 结合顶刊工作介绍光催化水分解原理

8.2 计算带边

复习静电势计算，比较不同方法计算带边的差异（PBE、HSE和GW）；根据计算结果判断带边与H2O氧化还原能级的匹配程度； 

8.3 复习光谱计算（HSE和GW-BSE）

8.4 案例演示

第九章：二维材料在电子器件（例如、FETs）中的应用 

（LInux界面下，使用VASP计算迁移率）

9.1 畸变势理论计算迁移率

畸变势理论计算迁移率的理论依据；如何通过第一性原理计算弹性模量、有效质量、畸变势能三个物理量

9.2 基于电声耦合矩阵元计算迁移率

基于电声耦合矩阵元计算迁移率的基本方法，该方法特点需要基于QE+wannier90+EPW，理论严格，结果可信度高

9.3案例演示

（由于计算量过大，本次课程仅演示畸变势理论计算迁移率）

第十章：二维磁性材料性质预测：二维CrI3

（LInux界面下，使用VASP进行计算）

10.1 确定二维材料基态 

结合顶刊文献介绍CrI3计算构型;

以VS2为例，介绍如何确定基态，包括铁磁与饭铁磁性质计算介绍，结果后处理及分析 

10.2 计算交换常数J 

以CrI3为例，介绍交换常数J的计算思路及要点

10.3 计算居里温度Tc 

以CrI3为例，如何利用蒙特卡洛方法及伊辛模型模拟二维材料居里温度Tc

10.4 案例演示

讲师介绍

龚老师，长期从事二维材料理论模拟设计、新型二维材料的搜索以及拓扑材料的理论研究。共发表SCI论文20篇，其中部分工作发表在AM，ACS Nano等国际顶级期刊。对利用第一性原理计算方法研究二维材料电子结构、化学特性、光学特性具有深厚的积累。

课程特点

线上学习，便捷高效

该线上课程是将原本三天的线下课容量系统整合，方便学员随时随地学习，将精力集中于课程内容。课程支持反复回看，方便学员复习回顾。

由浅入深，注重应用

针对实验人员及计算初学者基础不足的问题，课程从第一性原理vasp入门和Linux基础开始，循序渐进，沿着建模、优化、性质计算、算法应用的思路一步步带领学员完成计算案例。

集中答疑，不留疑问

学习难免存疑，针对可能存在的学习疑问，助教会在群内每周统计学习情况，安排直播答疑两次，每次答疑时长1-2小时。后期视学员的学习情况再组织答疑。

课程报名

线上课程：腾讯课堂录播，支持反复回看，课程有效期至2024年

购买链接：点击文末“阅读原文”，进入课堂页面即可购买课程

课程咨询：扫描二维码添加助教微信，申请请注明“华算科技二维材料计算课程-姓名”

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课程费用

课程费用：898元

课程费用包含全套课程讲解视频，全套课程资料及后期两次直播答疑。 

课程说明

Q1：课程是否可以开具发票？

华算科技将会为学员开具正规发票，方便学员报销。添加课程助教华算科技-小琴（微信ID：huasuan-qin）即可申请开票，申请请备注“华算科技二维材料计算课程-姓名”。

Q2：如何学习该课程？

A： 本课程为在线课程，学习平台腾讯课堂，可在移动端及PC端进行学习

A. 电脑学习（打开腾讯课堂官网，登录账号，进入页面右上侧“个人中心”即可查看报名课程）

B. 手机学习（下载腾讯课堂APP，登录账号，“课程表”中即可查看报名课程）

Q3：课程购买后是否可以回看？有没有时间限制？

A：课程购买成功后支持无限回看，课程有效期至2024年。学员在移动或PC登录腾讯课堂（购买课程账户登录才可正常打开课程页面），即可学习。