联合主办单位：北京应用物理与计算数学研究所 & 吕梁云计算中心
格致斯创迅奇（北京）科技有限公司
时 间：2017年8月14日--8月18日
玻恩-奥本海默近似下，第一性原理分子动力学方法采用牛顿运动定律处理离子运动，采用密度泛函理论处理电子-离子间相互作用，因而可以从电子结构层次出发细致研究量子力学效应对于拟研究体系微观动力学特性的关键影响。第一性原理方法的分子动力学计算软件采用密度泛函理论、Kohn-Sham方程并结合离子经典运动，可以获得基于量子力学的电子结构信息与离子分布，用户可以非常方便地使用该方法研究材料在不同环境下（如：块体、表面、团簇、缺陷，以及不同温度、压力条件）的微观动力学特性，例如：分子解离、表面重构、熔化、固-固相变等。
超元胞的布里渊区比初始原胞的布里渊区小，这使得超晶胞计算的电子能带和声子谱更加拥挤。即使这些拥挤的能带有可能与实验结果直接比较，也非常的困难。况且，超元胞内部的平移对称性隐藏在超元胞电子结构和声子谱计算中。为了与实验值比较并获得隐藏的对称性。必须将超元胞的电子能带和声子谱反着叠到对应初始原胞的布里渊区内。
由北京应用物理与计算数学研究所，吕梁云计算中心联合格致斯创迅奇（北京）科技有限公司共同主办为期5天的“第一性原理计算技术+复杂材料计算中的量子反着叠技术（暑期培训班）”，旨在教授学员利用ABINIT软件解决相关计算问题以及利用电子能带和声子谱反折叠通用软件包（Quantum Unfolding）解决相关电子能带以及声子谱计算问题。
本次培训班学员将免费获得Quantum Unfolding软件包并授权使用，电子能带和声子谱反折叠通用软件包介绍（Quantum Unfolding）：
是一套能够将任意超元胞的电子能带和声子谱反折叠到初始元胞布里渊区的软件包，软件包由两套独立的通用软件构成，一套是电子能带反折叠通用软件，另一套是声子谱反折叠通用软件。电子能带反折叠通用软件通过处理重组波函数的傅里叶系数可以精确反折叠能带，可以让用户非常方便地快速得到初始元胞布里渊区任意高对称线上的能带结构。电子能带反折叠通用软件的计算基于Wannier90软件包给出的最局域化Wannier函数。由于Wannier90软件包能够提取最重要的能带部分，所以大大减小了能带反折叠的计算量具有非常高的计算效率。此外，该软件具有比较简单而人性化的输入系统，方便用户快速上手使用。声子谱反折叠软件也是利用广义投影算法对声子谱进行展开的，原则上可以被应用到任何形式的原子系统中。因此，该软件对分析表面重构、原子点缺陷、合金和玻璃等材料的声子谱和振动模式非常有用。
所有来参加培训的学员都可以进行上机操作练习，由吕梁云计算中心将为学员提供充足稳定的测试资源，中心采用天河二号主机系统，全系统峰值性能3.28Pflops，每个计算结点包含2个Xeon E5 12核心的多核中央处理器和3个Xeon Phi 57核心的众核加速器，共195个计算核心。每个结点拥有64GB主存，而每个Xeon Phi协处理器板载8GB内存，故每结点共88GB内存。每个计算节点峰值浮点性能3.432TFlops。相信优质稳定的测试资源会给每位学员带来愉悦的体验，得到更多的收获。
欢迎从事复杂材料模拟计算的各位老师同学报名参加！
◆培训时间：2017年8月14日--8月18日
◆培训地点：北京应用物理与计算数学研究所
◆主讲人介绍：
王老师，副研究员，毕业于清华大学物理系，长期从事材料的第一性原理分子动力学计算研究，在材料相变动力学、输运特性等方面具有丰富的研究经验。
郑老师：电子能带和声子谱反折叠通用软件包的研制者。清华大学博士，美国明尼苏达大学博士后，多年来一直从事凝聚态物理的理论和计算研究工作。在氮化硼纳米体系电子结构、石墨烯纳米器件研究、铁基超导材料电子结构、电子能带和声子谱反折叠方法等问题上做出过独创性的研究工作，近五年来在相关领域内发表SCI论文三十余篇，获得国内外同行的总引用数超过900次，登记计算机软件著作权2项。
◆培训课程安排：
第一天
8:30-11:30 报到注册，领取资料
1. Linux环境及常用命令简介
2. Linux环境下的第一性原理分子动力学模拟软件包安装简介
3. 第一性原理分子动力学模拟软件包的研发背景、应用范围、功能简介
13:30-17:00 第一性原理分子动力学理论基础
1. 密度泛函理论简介
2. 原子赝势简介：模守恒、超软、PAW
3. 分子动力学技术简介：NVE、NVT、NPH系综
第二天
9:00-11:30 上机实战１
1. ABINIT软件简介
2. ECUT收敛
3. K点收敛性测试
13:30-17:00 上机实战2
1. 超单包尺寸收敛性测试
2. 氢原子计算
3. 硅晶体计算
用ABINIT软件操作完成上述典型材料的基态物理性质计算。学员们在此阶段将学习ABINIT输入文件的书写。利用第一性原理分子动力学模拟软件操作完简单体系的电子结构自洽计算，并进行结构弛豫计算。这里的材料将选取碳、硅等作为示范材料。学员们在此阶段将学习如何控制、修改阶段能量、K点等重要参数，进而获得固态材料的精确计算结果。
第三天
9:00-11:30 上机实战3
1. 差分电荷密度、能带电荷密度/分子前线轨道电荷密度作图
2. 电子态密度，包括总的态密度、局域原子态密度、分波态密度计算与作图
3. 固体材料的能带计算与作图
13:30-17:00 上机实战4
1. 固体材料的静电势计算与作图
2. 固体材料的声子谱、电声耦合谱函数计算与作图
用ABINIT软件开展上述计算与作图，学员们在此阶段将学习ABINIT获得高精度的电子结构信息，例如：电荷密度、差分电荷密度、电子态密度、能带、静电势等。相关的结果对于物理问题的分析与解读具有重要意义。
第四天
9:00-11:30 QU电子能带反折叠理论基础
1. 发放QU软件包（包括电子能带反折叠软件和声子谱反折叠软件）和软件说明书，Window环境和Linux环境下的QU软件包安装使用，QU软件包的研发背景、应用范围、功能及算例展示。
2. 复杂材料（指含有磁结构、缺陷、表面重构、合金无序、强关联等复杂特征的材料）的电子结构反折叠理论方法：基于群论的反折叠通用理论。
3. 第一性原理电子能带反折叠实现技术：基于全平面波的反折叠权重因子的计算、基于局域Wannier函数的反折叠权重因子的计算。
13:30-17:00 QU 电子能带反折叠上机实战
1. 用QU电子能带反折叠软件操作完成含缺陷及磁结构的二维材料的电子能带反折叠，并将结果用来分析实验上关心的角分辨光发射谱（ARPES）。这里的二维材料将选取含有各种缺陷结构的石墨烯以及含有复杂磁构型的高温超导FeSe单层材料作为示范材料。
2. 用QU电子能带反折叠软件操作完成含缺陷及无序合金结构的三维材料的电子能带反折叠。这里的三维材料将选取含有各种缺陷结构的金刚石以及二元合金材料作为示范材料。
第五天
9:00-11:30 QU 声子谱反折叠理论基础
1. 声子谱基础理论以及常用声子谱计算方法。
2. 声子谱的反折叠理论以及程序实现
13:30-17:00 QU 声子谱反折叠上机实战
1. 用QU声子谱反折叠软件操作完成含缺陷及磁结构的二维材料的电子能带反折叠，并将结果用来分析实验上关心的非弹性中子散射谱。这里的二维材料将选取含有各种缺陷结构的石墨烯以及含有复杂磁构型的高温超导FeSe单层材料作为示范材料。
2. 用QU声子谱反折叠软件操作完成含缺陷及无序合金结构的三维材料的声子谱反折叠。这里的三维材料将选取含有各种缺陷结构的金刚石以及二元合金材料作为示范材料。
◆培训班费用（包含教材费，培训费，午餐，不含差旅费用）：
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人员 |
1人参加 |
同一单位2人或以上参加，可享受优惠 |
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老师 |
4000元/人 |
3800元/人 |
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学生 |
3800元/人 |
3600元/人 |
◆汇款账号：
户名：格致斯创迅奇（北京）科技有限公司
开户银行：中国民生银行股份有限公司北京广安门支行
账号:693438855
◆培训班报名：
请编辑信息：单位-姓名-邮箱-电话 至info@gainstrong.net
◆培训班联系人：
刘女士 手机：13522434960 QQ：171298164 座机：010-67506231
邮箱：liuhuanhuan@gainstrong.net 网址：www.gainstrong.net
◆推荐宾馆：
7天连锁酒店(北京牡丹园店）
地址：海淀区花园路甲13号（离地铁10号线牡丹园地铁站A口约300米）
联系方式： 010-62072488
