自2004年石墨烯問世以來，二維材料一直是材料研究領域的焦點之一。本課程旨在通過講授二維材料的模型搭建、基本性質計算、先進計算方法、二維材料成鍵性質表征和應用、二維材料在催化、電子器件中的應用、以及預測室溫二維磁性材料，幫助科研人員系統了解二維材料計算思路，掌握基本的和先進的計算方法，將計算應用于日常實驗、科研思路的分析之中。

本課程由深圳華算科技有限公司聯合源資信息科技（上海）有限公司、呂梁云計算中心共同出品。

課程內容

第一章：第一性原理vasp入門和Linux基礎

（專為零基礎學員準備）

1.1 服務器登錄、終端建立

1.2 Linux常用命令講解

1.3 VASP軟件及VASP后處理軟件（p4vasp, vaspkit, VESTA）介紹，VASP計算原理及流程

1.4 VASP輸入文件及輸出文件

INCAR, POSCAR, POTCAR及KPOINTS的參數格式、要點及重要參數詳解

1.5 案例演示

第二章：二維材料介紹和結構搭建

（Windows界面下，詳細講解建模思路）

2.1 以水分子建模為例介紹MedeA界面、建模流程及建模方法

2.2 經典二維材料背景介紹、結構分析及模型搭建

模型1：石墨烯結構的搭建

模型2：MoS2結構的搭建

模型3：黑磷結構的搭建

2.3 案例演示

第三章：MedeA-vasp計算操作流程

?（Windows界面下，如何進行性質計算）

3.1 結構優化

3.2 性質計算及結果分析

性質1：態密度（DOS, Density of state）

性質2：能帶結構（Band structure）

性質3：電荷密度（Total charge density, Difference charge density）

3.3 案例演示

第四章 二維材料結構優化方法

（LInux界面下，3種結構優化方法）

4.1 結構優化方法講解：原理、腳本參數、如何判斷基態對應的晶格常數。

方法1：晶格掃描法

方法2：固定軸優化法

方法3：迭代優化法?

4.2 案例演示

第五章：二維材料基本性質計算?

（LInux界面下，使用VASP進行性質計算）

5.1 從頂刊工作出發，介紹黑磷基本性質

5.2 各類性質計算的方法、文件參數、后處理結果分析及物理意義講解

性質1：態密度和投影態密度

性質2：能帶結構

性質3：電荷密度?

性質4：光吸收譜

性質5：靜電勢計算

性質6：HSE06計算材料性質

性質7：SOC（自選軌道耦合）效應

5.3 案例演示

第六章：二維材料相關的先進計算方

（LInux界面下，重點講解方法1與方法2）

6.1 結合頂刊文獻介紹3種計算方法優勢及應用

方法1：Scan+rvv10聯合方法用于結構優化原理方法，文件參數

方法2：嚴格法計算剝離能原理方法，文件參數

方法3：基于全部電聲矩陣元計算遷移率

6.2 案例演示

第七章：成鍵性質表征和應用

（LInux界面下，使用VASP進行性質計算）

7.1 結合頂刊工作介紹如何計算材料能級與應變的相互關系

雙層黑磷空間電荷密度分布分析成鍵特征

分析CBM（導帶底）和VBM（價帶頂）在不同應變下能級的移動

7.2 案例演示

第八章：二維材料在光催化水分解領域的應用?

（LInux界面下，使用VASP研究光催化水分解相關性質）

8.1 結合頂刊工作介紹光催化水分解原理

8.2 計算帶邊

復習靜電勢計算，比較不同方法計算帶邊的差異（PBE、HSE和GW）；根據計算結果判斷帶邊與H2O氧化還原能級的匹配程度；?

8.3 復習光譜計算（HSE和GW-BSE）

8.4 案例演示

第九章：二維材料在電子器件（例如、FETs）中的應用?

（LInux界面下，使用VASP計算遷移率）

9.1 畸變勢理論計算遷移率

畸變勢理論計算遷移率的理論依據；如何通過第一性原理計算彈性模量、有效質量、畸變勢能三個物理量

9.2 基于電聲耦合矩陣元計算遷移率

基于電聲耦合矩陣元計算遷移率的基本方法，該方法特點需要基于QE+wannier90+EPW，理論嚴格，結果可信度高

9.3案例演示

（由于計算量過大，本次課程僅演示畸變勢理論計算遷移率）

第十章：二維磁性材料性質預測：二維CrI3

（LInux界面下，使用VASP進行計算）

10.1 確定二維材料基態?

結合頂刊文獻介紹CrI3計算構型;

以VS2為例，介紹如何確定基態，包括鐵磁與飯鐵磁性質計算介紹，結果后處理及分析?

10.2 計算交換常數J?

以CrI3為例，介紹交換常數J的計算思路及要點

10.3 計算居里溫度Tc?

以CrI3為例，如何利用蒙特卡洛方法及伊辛模型模擬二維材料居里溫度Tc

10.4 案例演示

?

講師介紹

龔老師，長期從事二維材料理論模擬設計、新型二維材料的搜索以及拓撲材料的理論研究。共發表SCI論文20篇，其中部分工作發表在AM，ACS Nano等國際頂級期刊。對利用第一性原理計算方法研究二維材料電子結構、化學特性、光學特性具有深厚的積累。

課程特點

線上學習，便捷高效

該線上課程是將原本三天的線下課容量系統整合，方便學員隨時隨地學習，將精力集中于課程內容。課程支持反復回看，方便學員復習回顧。

由淺入深，注重應用

針對實驗人員及計算初學者基礎不足的問題，課程從第一性原理vasp入門和Linux基礎開始，循序漸進，沿著建模、優化、性質計算、算法應用的思路一步步帶領學員完成計算案例。

集中答疑，不留疑問

學習難免存疑，針對可能存在的學習疑問，助教會在群內每周統計學習情況，安排直播答疑兩次，每次答疑時長1-2小時。后期視學員的學習情況再組織答疑。

課程報名

線上課程：騰訊課堂錄播，支持反復回看，課程有效期至2024年

購買鏈接：點擊文末“閱讀原文”，進入課堂頁面即可購買課程

課程咨詢：掃描二維碼添加助教微信，申請請注明“華算科技二維材料計算課程-姓名”

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課程費用

課程費用：898元

課程費用包含全套課程講解視頻，全套課程資料及后期兩次直播答疑。?

課程說明

Q1：課程是否可以開具發票？

華算科技將會為學員開具正規發票，方便學員報銷。添加課程助教華算科技-小琴（微信ID：huasuan-qin）即可申請開票，申請請備注“華算科技二維材料計算課程-姓名”。

Q2：如何學習該課程？

A：?本課程為在線課程，學習平臺騰訊課堂，可在移動端及PC端進行學習

A. 電腦學習（打開騰訊課堂官網，登錄賬號，進入頁面右上側“個人中心”即可查看報名課程）

B. 手機學習（下載騰訊課堂APP，登錄賬號，“課程表”中即可查看報名課程）

Q3：課程購買后是否可以回看？有沒有時間限制？

A：課程購買成功后支持無限回看，課程有效期至2024年。學員在移動或PC登錄騰訊課堂（購買課程賬戶登錄才可正常打開課程頁面），即可學習。