vasp与lammps学习资料2020年

LAMMPS分子动力学模拟技术与应用课程内容
一、LAMMPS基础1分子动力学模拟入门理论——掌握lammps的in文件中各命令的意义1.1系综理论
1.2主要算法介绍
1.3积分步长的选取
1.4温度和压力控制
1.5周期性边界条件
1.6分子动力学模拟流程
二、LAMMPS入门学习2LAMMPS入门操作基础
2.1Linux命令入门基础——熟练掌握LAMMPS所用的Linux命令
2.2LAMMPS中一些安装包的介绍——为以后创建自己体系进行选择性安装
2.3LAMMPS的linux版串行和并行及GPU版编译安装——掌握LAMMPS的编译方法，针对自己体系编译可执行文件。

2.4LAMMPS的in文件结构格式、基本语法及常用命令讲解、data文件格式。

2.5LAMMPS实例讲解。

实例操作：在linux系统编译安装自己的LAMMPS可执行程序。

三、LAMMPS进阶学习MMPS各种参数计算
3.1颗粒模拟
3.2可视化快照
3.3弹性常数模拟
3.4计算热导率
3.5计算粘度
3.6计算均方位移
3.7计算径向分布函数
3.8计算扩散系数
3.9计算能量数据
3.10Lammps常见错误及解决途径
实例操作：学员结合自己的科研方向，选择运行契合自己研究方向的例子
四、Lammps的建模4LAMMPS建模——掌握基本操作流程
4.1掌握lattice命令建立晶体模型
4.2Packmol建模语法学习及实操
4.3Material Studio建模学习及实操
4.4VMD建模学习及实操
实例操作：把上述实操模型转换成lammps的data文件
五、从examples的简单例子，到完成自己的科研课题5通过examples中的例子，理解要模拟对象的物理意义
5.1运行examples\flow到建立水分子在石墨烯片层(碳纳米管)内的流动模拟5.2运行examples\shear到石墨烯力学性质模拟
5.3运行examples\friction到金属/合金的摩擦模拟
5.4特殊结构的模拟建模（C60系列模型）
实例操作：学员探索由简单例子到自己科研课题的模拟过程
六、环氧树脂在二氧化硅表面吸附建模
(CVFF力场)6环氧树脂在二氧化硅表面吸附吸能的影响模拟过程
6.1创建构型文件
6.2建立输入脚本
6.3运行能量最小化及体系的预松弛
6.4压缩盒子达到指定的密度（针对不同研究体系掌握压缩方法的不同，并掌握判断方法和依据）
6.5模拟步骤：包括能量最小化-NVT 平衡-NPT 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。

6.6.查看动态轨迹和特殊帧的图片显示(采用
VMD 软件做出漂亮的图片和视频，学会用tcl 脚本控制输出)
6.7数据分析（origin 软件的使用）6.
7.1MSD 分析6.7.2计算RDF 6.7.3计算密度分布
七、LAMMPS 高级研
修，自建分子力场参数
文件和金属有机框架材
料晶体模型7LAMMPS 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H 2和CO 2分子模型
7.3分子作用势能函数，编写MS 软件中的力场参数文件（off 文件）
7.4巨正则系综Monte Carlo 方法7.5利用Sorption 模块将H 2和CO 2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
八、分子筛纳米膜分离
H 2/CO 2混合气体模拟
（模拟文献Science
346(6215),
1356-1359）8研究H 2/CO 2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H 2/CO 2与ZIF-7体系模型，模拟文献“Science 346(6215),1356-1359”的实验过程8.3自定义分子力场文件（frc 文件），并通过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：包括在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
九、辅助课程 1.其他相关软件的功能介绍，如GROMACS 、VASP 、NAMD 、MS 等
2.建立微信群QQ 群，建立长期技术问题答疑平台
“第一性原理计算方法及应用”
一、VASP 基本原理及
计算准备（基础篇）课程1VASP 原理及Linux 入门基本介绍1.1密度泛函理论和VASP 基本原理简介
1.2Xshell 远程登陆服务器的操作技术
1.3Linux 下常用命令(包含bash 编程基础)
1.4Linux 下常用编译器安装方法
课程2Linux 常用命令与VASP 输入出输出文件介绍
2.1Linux 常用命令(文本查找，批量提交任务，grep/sed/awk 等)
2.2VASP 输入输出文件介绍(INCAR，KPOINTS，POSCAR，POTCAR，OUTCAR 等)
2.3与VASP 相关搭配常用辅助软件介绍
课程3VASP 编译安装及结构建模介绍
3.1VASP 编译安装（vaspkit 安装，qvasp 安装及其它常用工具）
3.2利用Materials Studio 软件或者数据库建立乙醇分子模型和Si 模型
3.3纳米管搭建技巧，界面模型搭建技巧：晶格匹配
3.4通用手绘计算模型技巧（专题）
二、VASP 相关参数置
技巧及参数收敛性测
试（升阶篇）课程4VASP 输入参数设置技巧4.1INCAR 参数的设置（ENCUT,ISIF,EDIFF,EDIFFG,HSE06,LDA+U ，VDW 等）4.2K 点的设置方案(Mesh,Line-Mode 以及Rec 直接标注权重)
4.3赝势的选择及快速生成方法
课程5VASP 结构优化
5.1晶体结构的优化设置：通过实例Pt 晶体优化来了解VASP 的参数设置
5.2设置参数的最简易方法，以及归类、总结和技巧
5.3自洽、非自洽、电荷密度文件、波函数文件、总能的相关解释及用途。

课程6VASP 收敛性测试
6.1测试脚本的编写及介绍（测试的目的，意义）6.2截断能收敛性测试
6.3K 点收敛性测试6.4其他收敛性测试（表面层数，sigma 等）
三、稳定性、电子结构、光学性质、缺陷性质（实战篇：材料计算专
题）课程7VASP材料理化性质计算及结果分析
7.1材料的稳定性计算
7.1.1热力学稳定性
7.1.1.1相稳定性
7.1.1.2最优分解路径
7.1.2动力学稳定性
7.1.2.10K声子谱
7.1.2.2有限温度声子谱
7.2材料的电子结构计算
7.2.1能带基础知识介绍
7.2.2CsPbI3能带计算(PBE和HSE)与分析
7.2.3CsPbI3态密度计算与分析
7.2.4电子有效质量计算
7.2.5电荷密度与部分电荷密度
7.3VASP光学性质计算
7.3.1CsPbI3的介电常数实部和虚部
7.3.2CsPbI3的光吸收系数
7.3.3CsPbI3的联合态密度和跃迁矩阵元
7.3.4CsPbI3的跃迁允许和跃迁禁阻分析
7.4VASP本征缺陷计算
7.4.1CsPbI3的相图
7.4.2缺陷的转变能级
7.4.3缺陷的形成能
7.5特殊体系的设置方案
7.4.1HSE06杂化泛函的设置方法
7.4.2强关联体系的设置方法（LDA+U）
7.4.3GW0参数的设置
7.6实例解析：Cs2AgInCl6和Cs2InBiCl6的热稳定性和光吸收性质分析
四、吸附、过渡态以及课程8VASP表面催化反应计算及结果分析8.1固体表面具有催化活性的本质原因解析
电荷分析
（实战篇：催
化反应专题）8.2基元反应和复杂反应在固体表面催化反应研究中的关系8.3VASP 表面吸附
CO 吸附在Pt 表面计算（吸附能模型和吸附能）
8.4VASP 电荷分析
8.4.1电荷拆分
8.4.2Bader 电荷计算与结果处理
8.4.3ELF 计算与结果处理
8.5VASP 过渡态搜索
8.51插点和过渡态搜索
8.52频率分析及零点能矫正方案
8.53消虚频的方法
8.6实例解析：Pd(111)表面用H 2催化消除NO 的第一性原理研究
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