※ [本文轉錄自 sinica 看板] 作者: sportsman (嗨嗨) 看板: sinica 標題: 計算化學課程-Materials Studio / CASTEP (新竹國網中心) 時間: Tue Aug 19 01:51:02 2008 國網中心(新竹)即將在下個月初(9/1~9/3)舉辦 Materials Studio / CASTEP的進階課程 詳細資料如下: --------------------------------------------------------------------------- 課程名稱： Materials Studio / CASTEP 計算化學進階訓練課程 課程領域： 化學 相關領域： 無 上課方式： 實體教室 上課地點： 竹科 B 教室 上課時間： 2008/9/1 (一) ～ 2008/9/3 (三) 08:00 ～ 17:00 上課總天數： 3 天，共計 24 個小時 招生日期截止(含)： 2008/08/29 (五) 17:00 最後繳費截止(含)： 2008/08/29 (五) 17:00 最後回報繳費截止(含)： 2008/08/29 (五) 17:00 招生人數： 10 ～ 36 人 講師： 淡江大學 - 物理系 李明憲 教授 報名費用： 一般人士 5000 元 學生 2500 元 課程介紹： 本課程要向大家介紹一個基於第一原理（量子力學）的材料模擬計算軟體CASTEP，以及 它在 PC 平台上的操作界面 Materials Studio，讓大家實習如何使用CASTEP 來預測材 料的機械、電學、光學、磁學、熱學、化學等特性。CASTEP 是使用所謂的密度泛函理 論，來處理並近似多個電子交互作用的複雜量子力學問題。它可以處理晶體、表面等具 週期性的系統，也可以用超晶胞的方法處理分子吸附、雜質等非週期性的系統。 Materials Studio / CASTEP 的組合是一個先進的材料設計環境，具三度空間繪圖的科 學視覺化能力、其材料物性計算也有良好的精密度及優越的單機與平行效能，在高度整 合的主從運算與分析環境架構下，提供親切而功能強大的使用者界面，因此是研究與設 計材料物性的一個非常好用的工具。 在三天的密集課程中，我們會對實際使用 CASTEP 與 Materials Studio 的基礎學理、功 能選項、操作方法、都儘可能作廣泛性的、入門性的介紹，並配合實務經驗傳授及上機實 習，希望能讓上路新手也都有收穫豐富，而能開始自行使用第一原理計算來輔助材料特性 的研究與設計。 報名網站: https://edu.nchc.org.tw/ 課程內容安排： 第一天 09:30 am : 示範與同步實習：Materials Studio 與 CASTEP 快速入門（本機模式） 10:30 am : 示範與同步實習：以純文字模式執行 CASTEP 的方法、認識 CASTEP 的 輸出 、輸入檔 11:00 am : 示範與同步實習：認識晶體結構 與 ICSD 無機晶體結構資料庫 11:25 am : 示範與同步實習：CSD 有機晶體結構資料庫 11:50 am : 示範與同步實習：模型建構技巧 （含奈米管） 12:10 am : 示範與同步實習：介面之標準 3D 功能 12:30 am : 午餐 13:30 pm : 密度泛函理論與 CASTEP 平面波贗勢方法 14:30 pm : 量子力學複習、微觀圖像與第一原理、多電子的量子問題、密度泛函理論 (Hohenberg-Kohn 定理的證明) 、Kohn-Sham 方法、迭代極小化 15:30 pm : 贗勢、平面波基底與週期性邊界條件、直接計算原子的受力、梯度算符求值 與快速富利葉轉換 15:30 pm : 示範：預測基本物性 (I) 了解原子軌域與目睹化學鍵 原子軌域、分子結構與極性、化學鍵及其鍵級（鍵級觀念簡介）、 孤立電子對判定、鍵能、鍵長與鍵角（含輸出檔判讀） 5:00 pm : 實習：預測基本物性 (I) 了解原子軌域與目睹化學鍵 6:00 pm : 實習結束 第二天 08:00 am : 電腦教室開放：自由上機實習 09:00 am : 能帶結構的理論與其計算方法簡介 能帶的本質、從能帶結構看物性（費米面、導電機制、曲率 (有 效質量)、能隙、磁性）、超晶胞、倒空間與布里淵區、FFT Grids 資料 結構、 k-取樣與對稱化、費米面與分數佔據態、投影態密度 10:00 am : 示範：預測基本物性 (II) 能帶結構相關物性 能帶結構、態密度、投影態密度、導體、半導體、絕緣體、磁性 、反鐵磁初始態、反鐵磁、晶胞參數、彈性係數張量、載子的有效質量 、超晶胞計算下能帶的折回 11:00 am : 實習：預測基本物性 (II) 能帶結構相關物性 12:00 am : 午餐 13:00 pm : 進階理論簡介 (I) 光譜預測 電子躍遷與光學性質、密度泛函微擾理論簡介(聲子、靜介電常 數、紅外線吸收與 NMR)、能隙問題及修正 14:00 pm : 示範：進階物性預測 (I)光譜預測 14:30 pm : 電子光譜與介電函數、聲子譜、聲子態密度以及比熱 15:00 pm : 靜介電常數、紅外線光譜 15:30 pm : 核磁共振、能階修正 15:30 pm : 實習：進階應用範例 (I) 光譜預測 16:00 pm : 自由實習（練習本日上、下午所有的議題）與個案討論 17:00 pm : 實習結束 第三天 08:00 am : 電腦教室開放：自由上機實習 09:00 am : 進階理論簡介 (II) 表面與介面的物理與化學現象 表面與介面的電子結構 10:00 am : 示範：進階應用範例 (II) 表面與介面 表面重構、化學吸附、STM 影像模擬、表面與介面的功函數、異 質接面之能帶偏移(band-offset) 11:00 am : 實習：進階應用範例 (II) 表面與介面 12:00 am : 午餐 13:00 pm : 進階理論簡介 (III) 複雜系統的模擬 虛擬晶體近似法、過渡態搜尋、分子動力學簡介 14:00 pm : 示範 進階應用範例 (III) 複雜系統 處理缺陷與摻雜之方法：(1)虛擬晶體 介面操作、純文字操作、 (2) 超晶胞 ， 化學反應之 過渡態搜尋暨活化能預測、分子動力學 15:00 pm : 實習：進階應用範例 (III) 複雜系統 16:00 pm : CASTEP 教戰守則 模型選定、贗勢選擇（含實空間 non-local）、最小化演算法選 擇、精確性測試、收斂性測試、重要參數調控（含聲子與電場）、 文字模式參數設定、Materials Studio Help、CASTEP 文獻資料 庫、論文寫作建議、教學網站資源、其他 CASTEP 工具（OTFG 試作 (附超軟贗勢觀念書面資料)）、其他發展中之工具及功能介紹（ 非線性光學、LDA+U、外加電埸、Berry Phase、Wannier function） 17:00 pm : 操作總複習、自由實習，與個案討論 18:00 pm : 課程結束 --

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