培训时间:8月24日-27日 培训地点:北京
►英文名称:Introduction to ComputationalMaterials Science
►适用专业:材料科学与工程、材料物理化学、应用物理和应用化学
►总 学 时:24(每天约6个学时,每学时1个小时,一共4天)
►授课目的:计算材料学(ComputationalMaterials Science,CMS)是计算物理学的一个分支,是材料科学(Materials Science)与计算机科学(Computer Science)相互渗透的结果,因而是一门正在快速发展的新兴交叉学科。CMS的理论基础,涉及到材料组织的织构原理、物理化学的近代理论、数学中的模型建构与数值计算方法,以及计算机软硬件的应用等内容。它利用计算机技术,针对各类材料中的元素成份、组织形态,及其服役性能等进行模拟分析,从而达到预测或设计新型材料的结构与性能之目的,继而成为架接材料学理论与实验合成的桥梁。
本次培训课程,将针对固体材料(以金属材料为主)中若干重要的物理化学性质,进行与之相关联的研究方法论介绍,主要有:
(1)计算材料学中的第一性原理(Ab-initio Theory),包括量子多体中的Hartree-Fock近似、密度泛函理论(Density Functional Theory)和赝势理论(PseudopotentialApproximation),以及针对它们的支持性软件:VASP;
(2)分子动力学方法,包括“从头算分子动力学(AIMD)”和“经典分子动力学(D)”;
(3)经验性原子间作用势模型,包括“兰纳德-琼斯势(L-J势)”、“嵌入原子势(EAM势)”、“修正型嵌入原子势(MEAM)”和Tersoff“键序”势等模型;
(4)蒙特卡罗方法(MC),包括“经典蒙特卡罗(Classical Monte Carlo)”和“动态蒙特卡罗(Kinetic Monte Carlo)”;
(5)若干专题的讨论。
►课程内容:
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章节及名称 |
学时分配 |
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书面课 |
上机课 |
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第1天 |
第1节 |
1、近代量子理论的兴起 2、量子化学的产生 |
1.5 |
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第2节 |
3、哈特利-福克近似、 4、托马斯-费米近似 |
1.5 |
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第3节 |
5、分子前线轨道法 6、密度泛函理论(VASP简介) |
1.5 |
1.5 |
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第2天 |
第4节 |
1、固体能带理论简介 2、能带中的赝势方法 |
1.5 |
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第5节 |
3、分子动力学(MD)的诞生 4、MD与统计力学中的系综 |
1.5 |
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第6节 |
5、MD方程组的数值解法 6、LAMMPS简介 |
1.5 |
1.5 |
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第3天 |
第7节 |
1、原子间作用势的概念 2、经验两体势模型 |
1 |
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第8节 |
3、经验多体势模型: (1)“嵌入原子法”简介 |
1.5 |
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第9节 |
(2)“修正型嵌入原子法” (3)Tersoff“键级”多体势 |
2 |
1.5 |
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第4天 |
第10节 |
1、从头算分子动力学简介 2、AIMD的数值解法 |
2 |
1 |
第11节 |
3、蒙特卡罗方法简介 4、动态蒙特卡罗方法简介 |
1.5 |
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第12节 |
5、一些专题讨论
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1.5 |
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合计 |
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24 |
►主 讲 人:钟军,男,博士,材料科学与工程专业,美国.亚利桑那州立大学(2007)
►参考书籍:
[1]. 量子化学——基本原理和从头计算法(上、中、下三册,第2版),徐光宪、黎乐民等著,科学出版社,2007。
[2]. 量子化学:计算方法与应用,林梦海著,科学出版社,2004。
[3]. 计算化学——从理论化学到分子模拟,陈敏伯著,科学出版社,2009。
[4]. 统计力学——理论化学用书,陈敏伯著,科学出版社,2012。
[5]. 固体物理(第2版),韦丹著,清华大学出版社,2007。
[6]. 固体能带理论(第2版),谢希德、陆栋著,复旦大学出版社,1998。
[7]. 密度泛函理论,D.S. Sholl(美)等著,李健、周勇译,国防工业出版社,2014。
[8]. R.G. Parr and W. Yang, Density Functional Theory of Atoms and Molecules, Oxford University Press, 1989.
[9]. 计算材料学,D. Raabe(德)著,项金钟、吴兴惠译,化学工业出版社,2002。
[10]. 计算材料科学,陈舜麟编著,化学工业出版社,2005。
[11]. 计算材料学——设计实践方法,江建军等著,高等教育出版社,2010。
[12]. 原子结构的计算,赵伊君等著,科学出版社,1987。
[13]. 分子间相互作用——物理图像、计算方法与模型势能,I.G. kaplan(墨)著,卞江等译,化学工业出版社,2013。
[14]. W. Hoover, Molecular Dynamics, Springer-Verlag, 1987.
[15]. W. Hoover, Computational Statistical Mechanics, Elsevier, 1991.
[16]. 理论物理学中的计算机模拟方法(第2版),D.W. Heermann(德)著,秦克诚译,北京大学出版社1996。
[17]. 理论化学原理与应用,帅志刚、邵久书等著,科学出版社,2008。
[18]. 材料学的纳米尺度计算模拟:从基本原理到算法实现,单斌等著,华中科技大学出版社,2015。
►培训班报名:
请编辑信息:单位-姓名-职务-邮箱-电话-税号至邮箱 info@gainstrong.net
►培训班联系人: 刘经理
电话:010-67506231,13522434960
QQ:2938469688
邮箱:liuhuanhuan@gainstrong.net
►培训班费用:
(包含教材费,培训费,不含餐费、差旅费)
同一单位2人或以上参加,可享受优惠
人员 | 一人参加 | 两人及以上 |
老师 | 3000元/人 | 2700元/人 |
学生 | 2700元/人 | 2400元/人 |
可按需报名,前三天课程:
人员 | 一人参加 | 两人及以上 |
老师 | 2400元/人 | 2200元/人 |
学生 | 2200元/人 | 2000元/人 |
最后一天课程:
人员 | 一人参加 | 两人及以上 |
老师 | 800元/人 | 700元/人 |
学生 | 700元/人 | 600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
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