課程時間：2017年12月19-21日，共三天
課程地點：蘇州創(chuàng)騰科技培訓(xùn)中心（江蘇省蘇州市工業(yè)園區(qū)東長路88號2.5產(chǎn)業(yè)園A2棟301室）
?培訓(xùn)背景
材料的結(jié)構(gòu)、性能、加工和使用狀況這四個因素被稱為材料科學(xué)四要素。四要素關(guān)系的核心是結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系。傳統(tǒng)材料研究以實驗為主，是一門實驗學(xué)科。隨著材料性能要求的不斷提高，材料科學(xué)對高端測試技術(shù)和測試手段的依賴程度也不斷提高，研究難度和研發(fā)成本大幅度增加，僅憑傳統(tǒng)實驗已難于滿足現(xiàn)代新材料研究的需要。分子模擬是一種基于各種物理模型，并依靠計算機技術(shù)，從電子、原子、分子層面，模擬、預(yù)測和解釋材料性能的科學(xué)研究方法。近年來，基于密度泛函理論的第一性原理計算，同經(jīng)典分子動力學(xué)、蒙特卡羅方法相結(jié)合，在材料設(shè)計、合成、模擬和評價方面都取得了令人矚目的成果。作為實驗方法的輔助手段，分子模擬因其獨有的高效率和低成本，越來越受到實驗科學(xué)家的青睞，在很多的材料體系研究中已然成為必不可少的研究手段。
作為分子模擬中最重要的部分，量子化學(xué)能夠利用量子力學(xué)基本原理處理化學(xué)和材料科學(xué)相關(guān)的問題，從原子層級對與表面、復(fù)雜體系相關(guān)化學(xué)行為和化學(xué)反應(yīng)過程進行解析，幫助研究人員理解實驗現(xiàn)象，解釋作用機理，模擬光譜特征，評價材料性能，輔助推動新型材料的開發(fā)和設(shè)計。MaterialsStudio中的DMol3模塊基于原子軌道線性組合的密度泛函原理，結(jié)合高效的數(shù)值軌道基組，尤其擅長處理大體系的量子力學(xué)計算，處理表界面化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)行為的相關(guān)問題。相比于基于平面波的傳統(tǒng)第一性方法，具有更高的開放體系計算效率和更便捷的化學(xué)反應(yīng)處理方法，在表界面研究、催化反應(yīng)機理和新型材料設(shè)計領(lǐng)域擁有十分廣泛的應(yīng)用。為礦物加工、表面腐蝕、能源催化、鋰電池、儲能材料、太陽能電池、低維材料等復(fù)雜體系的原子層級理解提供了可行的解決方案。
為了解決現(xiàn)階段量子化學(xué)計算日益增長的應(yīng)用需求和眾多實驗研究人員及初涉量子化學(xué)計算人員入門上手困難的矛盾。針對研究人員剛剛接觸分子模擬時所普遍遇到的耗費時間計算卻得不到正確結(jié)果，已獲得計算結(jié)果但對數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)使用無從著手的問題；以使用分子模擬計算解決實際問題為目標，充分考慮學(xué)習(xí)的漸進性和持續(xù)性，結(jié)合量子力學(xué)計算的實際使用和案例重現(xiàn)，開設(shè)2017年度量子力學(xué)MSDMol3系列培訓(xùn)班，由淺入深，循序漸進，安排經(jīng)典、特色兩種不同難度水平、不同特色的培訓(xùn)課程。
?培訓(xùn)主旨
DMol3經(jīng)典模擬培訓(xùn)課程旨在幫助學(xué)員熟悉和掌握基于DMol3的量子力學(xué)計算方法。以納米材料、均相和非均相化學(xué)反應(yīng)等領(lǐng)域中已發(fā)表的研究工作為例，講解DMol3的參數(shù)設(shè)置技巧，高精度計算功能實現(xiàn)方法、化學(xué)反應(yīng)相關(guān)計算任務(wù)的使用方法、重要物性的表征、計算結(jié)果的分析方法、使用過程可能遇到的問題及其解決方案等，幫助學(xué)員深入、全面的了解和掌握DMol3模塊的應(yīng)用領(lǐng)域、功能特點和參數(shù)設(shè)置技巧，在DMol3模塊的使用方面有更為深刻地理解和提高。
?培訓(xùn)對象
DMol3經(jīng)典模擬培訓(xùn)班以復(fù)雜模型搭建、深層次的軟件應(yīng)用為核心，主要針對有一定分子模擬研究經(jīng)驗，以及想進一步提高軟件使用水平的科研人員。
?培訓(xùn)形式
培訓(xùn)將以已發(fā)表研究工作為基礎(chǔ)，由工程師帶領(lǐng)所有學(xué)員重復(fù)其中的重要步驟，在工程師講解時，所有學(xué)員能夠上機操作，并有工程師進行現(xiàn)場答疑。
?培訓(xùn)時間
2017年12月19~21日9:00~12:00 & 13:30~17:30。
?課程安排：
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日期 |
時間 |
內(nèi)容 |
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第一天 |
08:30-09:00 |
報到注冊、領(lǐng)取資料 |
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09:00-10:30 |
DMol3介紹和應(yīng)用實例講解 |
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10:30-10:45 |
茶歇 |
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10:45-12:00 |
MS高級建模（一） |
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主要內(nèi)容：自定義分子片段的使用，團簇結(jié)構(gòu)的選取，分子位置的精確移動，使用測量工具輔助模型搭建。 |
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12:00-13:30 |
午餐 |
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13:30-15:30 |
MS高級建模（二） |
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主要內(nèi)容：使用分子動力學(xué)模擬輔助模型搭建，復(fù)合材料定向填充，顯性溶劑層的選取。 |
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15:00-15:15 |
茶歇 |
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15:15-16:45 |
DMol3參數(shù)和功能使用技巧 |
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主要內(nèi)容：重要參數(shù)的原理、設(shè)置技巧、使用注意事項；常見問題的處理方法；關(guān)鍵字的設(shè)置和應(yīng)用方法；高精度計算的案例操作（基組重疊誤差BSSE修正、DFT+D 修正等） |
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16:45-17:00 |
茶歇 |
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17:00-18:00 |
課程討論及答疑 |
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第二天 |
09:00-10:30 |
DMol3在納米材料領(lǐng)域的應(yīng)用實例講解及需要解決的問題 |
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主要包含：典型前沿案例的分享、深層的相互理論介紹，需要解決的問題 |
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10:30-10:45 |
茶歇 |
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10:45-12:00 |
DMol3中在納米材料領(lǐng)域中的應(yīng)用（一） |
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主要內(nèi)容：以復(fù)合納米材料（表界面、摻雜對納米材料性質(zhì)的影響）為主要操作案例，講解計算參數(shù)和模型搭建的設(shè)置技巧，以及相關(guān)性質(zhì)的計算和分析。 |
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12:00-13:30 |
午餐 |
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13:30-15:30 |
DMol3中在納米材料領(lǐng)域中的應(yīng)用（二） |
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主要內(nèi)容：以納米碳材料（碳材料，弱相互作用的處理）為主要操作案例，講解計算參數(shù)和模型搭建的設(shè)置技巧，外加電場使用，透射系數(shù)、伏安曲線等輸運性質(zhì)的計算等。 |
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15:00-15:15 |
茶歇 |
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15:15-16:45 |
DMol3在催化領(lǐng)域的應(yīng)用實例講解及需要解決的問題 |
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主要包含：典型的前沿案例分享、深層的相關(guān)理論介紹，需要解決的問題. |
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16:45-17:00 |
茶歇 |
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17:00-18:00 |
課程討論及答疑 |
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第三天 |
09:00-10:30 |
DMol3在化學(xué)反應(yīng)中應(yīng)用（一） |
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主要內(nèi)容：以納米材料(團簇、碳材料)為主要操作案例，講解計算參數(shù)的設(shè)置技巧，化學(xué)反應(yīng)的原理、過渡態(tài)的搜索和確認方法，熱力學(xué)性質(zhì)的計算 |
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10:30-10:45 |
茶歇 |
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10:45-12:00 |
DMol3在化學(xué)反應(yīng)中應(yīng)用（二） |
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主要內(nèi)容：中間體的搜索和確認方法、反應(yīng)路徑的確認、化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)、平衡常數(shù)的計算方法，使用過程中需要解決和注意的問題，關(guān)鍵詞的使用，缺陷體系的研究，化學(xué)反應(yīng)相關(guān)物性的表征等 |
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12:00-13:30 |
午餐 |
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13:30-15:30 |
DMol3在化學(xué)反應(yīng)中應(yīng)用（三） |
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主要內(nèi)容：以金屬、合金、金屬氧化物為實例講解計算過程中的注意事項、特別計算參數(shù)的設(shè)置，吸附能、表面能等的計算，反應(yīng)過程的研究方法等 |
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15:30-15:45 |
茶歇 |
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15:45-16:45 |
DMol3在材料、化學(xué)中的應(yīng)用總結(jié)與討論 |
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16:45-17:00 |
茶歇 |
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17:00-18:00 |
課程討論及答疑 |
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