2019二维材料分子动力学培训班（11月北京）

培训安排

整个课程耗时三天，培训流程为：

1：学员报道

11月22日8：30-9：00

2：培训实践

11月22-24日 9：00-12:30；13:30-17:30

3：培训内容
第一天
- **分子动力学方法与理论基础详解**
1. 分子动力学理论基础
- 1.1 常见计算模拟方法浅析：MD、DFT、MC
- 1.2 分子模拟的发展历史、分子模拟的优势和局限
- 1.3 分子动力学基本原理：分子运动论，分子动力学的基本假设和理论框架
- 1.4 分子动力学关键技术：分子动力学的主要数值算法，时间积分方法及选择它们的理由
- 1.5 分子模拟条件和环境的控制：系综的选择，边界/截断/长程作用/系综/控温控压等一系列基本概念介绍
- 1.6 分子动力学模拟流程详解：建模 > 能量最小化 > 模拟 > 结果分析
- 1.7 各种力场（经验势函数）详解：做模拟时如何针对自己的计算体系选择合适的势函数
- 1.8 分子模拟加速方法和高性能计算基础：周期性边界条件，并行计算，GPU加速
2. Lammps软件定制化安装
- 2.1 Lammps软件安装基本方法介绍
- 2.2 Lammps软件安装扩展包介绍-根据自己计算体系进行定制化安装
- 2.3 Linux并行版Lammps，GPU加速版Lammps编译安装方法
- 2.4 Windows版Lammps版安装，实现在Windows系统并行计算
实践操作：编译得到自己的并行版Lammps计算程序（Linux版 and Windows版）`
3. 分子动力学软件初阶建模实践
- 3.1 建模软件基本操作与界面详解：导入导出模型，格式转换等
- 3.2 晶体建模：由晶体参数构建原胞、构建超胞、引入缺陷、建立表面、设置真空层等
- 3.3 非晶体建模：手动草画分子、异质结晶格匹配、模型拼接与组装等
- 3.4 复杂模型搭建：溶液（水、离子液体）等固液界面搭建、构建石墨烯、MoS2、MXene等典型二维纳米材料模型

第二天
4. Windows平台分子动力学模拟实践
- 4.1 常用Windows平台分子动力学计算流程实践详解：建模 > 能量最小化 > 模拟 > 结果分析
实践操作：构建二维多孔石墨烯/水溶液固液界面模型，并进行二维纳米孔分子渗透过滤模拟
5. LAMMPS 模拟流程与参数详解
- 5.1 结合分子动力学理论内容详解LAMMPS模拟流程
- 5.2 学习编写Lammps计算所需输入/输出文件（in文件，data文件，lammpstrj 文件结构及格式）
- 5.3 学习Lammps计算流程控制，实现自定义计算流程及施加各种外界条件
- 5.4 学习Lammps力场势函数设定，针对特定计算体系分析，准确选择力场
- 5.5 定制Lammps格式Notepad++编辑器（高亮Lammps文件关键词，让Lammps文件更清晰易读）
6. LAMMPS 模拟入门实践
- 6.1 上机实践，使用Lammps操作完成结构弛豫，Cu原子晶格参数计算，原子表面摩擦friction、crack等问题的分子动力学模拟
- 6.2 初步掌握分子动力学模拟结果导出和分析：导出轨迹文件，可视化模拟快照及模拟过程视频
-6.3 分析模拟所得结果，完成体系原子受力；体系总能、动能、势能、温度；特定局部原子group能量、温度等数据计算
实例操作：Cu原子晶格参数、总能计算模拟与初步数据处理
7. 分子动力学软件进阶建模实践
- 7.1 学会使用多种建模软件和方法：Packmol、Motenplate VMD topotool以及Lammps自有命令
- 7.2 掌握各种进阶模拟模型构建方法(二维纳米片层、管/三维晶体、非晶，有机、无机混合溶液模型，固液混合模型，界面模型等)
- 7.3 掌握各种格式结构（pdb、car、xyz等）文件转化为Lammps规定data文件格式方法
- 7.4 学会使用Ovito，VMD，VESTA等结构显示软件做出漂亮的结构图片和视频
实例操作：指导各学员结合自己的研究课题设计自己的模拟模型，并完成建模`

第三天
8. LAMMPS 模拟进阶实践-二维材料模拟设计专题
- 8.1 二维材料表面摩擦特性研究与AFM原子力显微镜的原子级模拟-模拟设计
实例操作：“AFM原子级模拟与二维材料表面摩擦性质模拟设计”
- 8.2 二维材料晶格热导率计算-模拟设计
实例操作：二维材料热导率计算原理与模拟设计”
- 8.3 二维材料海外淡化过滤渗透-模拟设计
实例操作：多孔石墨烯、MoS2海外淡化过滤渗透-模拟设计”
- 8.4 粒子材料轰击块材或原子在二维材料表面沉积模拟
实例操作：B原子轰击石墨烯表面模拟与缺陷分析”
- 8.5 二维材料的拉伸形变及伴随力学特性分析-模拟设计
实例操作：石墨烯拉伸形变及伴随力学特性分析-模拟设计”
9. Lammps 进阶模拟流程设计
- 9.1 如何设计合理的模拟计算流程，并写成Lammps in文件
- 9.2 如何选择需要计算和导出的相关体系性质
- 9.3 导出实时模拟结构图片和动态轨迹
10. 进阶后处理/数据分析方法
- 10.1 体系动力学特性分析（均方差位移（MSD），结合Origin软件计算扩散系数等）
- 10.2 体系结构特征数据分析（结合VMD软件，进行原子密度分布分析（Density profile），计算径向分布函数（RDF），学会使用VMD中Tcl语言批量处理分析数据）
实践操作："二维材料电极/电解质界面溶液双电层模拟设计"

注：本次培训需自备笔记本，培训将提供测试账号体验。

-会议门票-

培训费用及发票

注1：本次培训由材料人旗下北京紫荆高科科技有限公司开具电子发票或纸质发票

注2：本次培训费用不包含食宿和交通费，请自行解决。