CP2K课程圈子开课啦 | 免费的理论计算软件，没有废话的干货课程！

加入CP2K圈子，永久回放课程内容，永久参与专题直播讨论课，永久享受课程答疑群。报名费会随着专题讨论课的增多而上升，上车要趁早。此次培训不仅会使用CP2K，也会涉及其他主流AIMD计算程序。

01问：什么是AIMD和CP2K？
答：AIMD全称ab initio molecular dynamics，用DFT等方法计算原子受力，用于跑分子动力学模拟。CP2K是目前最为强大的AIMD计算程序。

02问：为什么要学习AIMD？
答：简单讲AIMD=顶刊。传统计算能量+过渡态+电子结构的方式分析非常普通，很难吸引审稿人。但是AIMD提供的轨迹和极为丰富的后处理分析往往能够成为文章亮点核心。

03问：为什么要参加培训？
答：CP2K是开源免费程序，网上的系统性学习资料很少，巨坑无数，入门无从下手。此培训是最为全面详细专业的CP2K与AIMD计算课，是学习CP2K的最佳途径，而且还请了cp2k开发专家来讲专题讲座。

课程内容

第一部分 AIMD

复杂体系的建模，异质结建模，水盒子建模，负载催化剂团簇模型，CP2K计算需要的结构文件生成。

AIMD 计算，基本流程，相空间，系综，宏观量的计算，牛顿运动方程，速度形式的 Verlet 算法，AIMD模拟的关键参数，AIMD模拟时间步长的选择，AIMD 模拟参数测试，AIMD 的可重复性问题，Energy drift 问题，周期性边界条件，动能与温度，控温技术与热浴，速度调节法，Anderson 热浴，Nosé–Hoover 热浴，模拟退火， AIMD 的计算参数详解。轨迹文件的简化和可视化，VMD 的简单使用，AIMD 的后处理，键长键角跟踪，能量与温度涨落，径向分布函数，亥姆霍兹自由能路径计算，均方位移，扩散常数，速度自相关函数，红外光谱，固液界面平均静电势计算，引入电极电势对固液界面的影响。锂离子电池的动力学模拟，倍率性能的测试模拟。

自由能势能面的计算：限制性constrained AIMD模拟，Potential of mean force，blue-moon/Slow-growth 方法计算自由能势能面。Metadynamics 方法。高斯势函数的参数技巧，数据后处理，一维二维自由能势能面绘制方法。

第二部分 CP2K

CP2K 编译：使用intel mkl库和openmpi的高速/tools/toolchain编译方法，预编译版本。

CP2K 简介：CP2K 的优缺点，CP2K 经典文章介绍。

基本参数设定

K点的设定， CP2K 输入文件.inp文件格式，CP2K计算原理和重要关键词详解，CP2K输出文件，CP2K 基组赝势的选择和设定，坐标读入，基组重叠误差，OT 和 Diag 对比，结构优化和实例练习。范德华校正方法，DFT-D3的设定，SCAN+rVV10设定，DFT+U处理强相关体系，HSE06杂化泛函的计算。铁磁，反铁磁，亚铁磁等磁性体系初始磁矩的设定。

晶胞优化，几何结构优化，频率计算

CELL_OPT和GEO_OPT设置与计算技巧，分子体系优化，固体和表面体系结构优化，吸附分子体系的优化，静态频率计算，自由能等热力学量的校正。非周期性体系的计算参数设定。

过渡态计算

过渡态判据，无过渡态反应类型，寻找过渡态方法综述，chain-of-states 搜索方法和原理，传统 PEB 方法(plainelastic band)方法遇到的问题，NEB 中 nudge 过程原理，Climbing Image 原理，判断插点个数，插点方法，CI-NEB方法计算过渡态。DIMER方法计算过渡态。反应速率常数计算，AIMD模拟时间预估方法。

态密度

态密度和能带形成的基本理论，案例分析（单原子催化剂，表面离子缺陷态，表面态，d带中心，催化吸附的轨道相互作用模型），CP2K的DOS后处理和pDOS计算分析。

分子轨道，电荷密度和原子电荷

CP2K计算电荷密度，自旋密度，HOMO/LUMO分子轨道，电荷密度差分，平面平均的电荷密度，Bader 电荷，Mulliken电荷，HIRSHFELD电荷，LOWDIN电荷等。

ELF、静电势和功函

CP2K计算静电势/功函数概念和计算方法，cube文件的可视化分析，与平面内积分方法，异质结静电势，静电势分析表面负载团簇的电子流向，分子表面或载体表面静电势分布，受阻路易斯酸碱对。电子定域化函数(ELF)，ELF 研究表面催化反应过渡态、电子化合物、缺陷态、分子团簇、吸附分子。

AIMD计算

CP2K的AIMD输入文件，轨迹图的制作，结构数据的后处理分析，径向分布函数RDF，均方位移MSD，模拟退火，键长键角跟踪，能量与温度涨落。自由能势能面的模拟。

第三部分 CP2K专题讲座

后续预计专题讲座（每个讲座1-2h）：

●（2020年）使用TRAVIS和CP2K联用计算振动光谱

●（2020年）CP2K赝势与基组的开发和选择

●（2020年）用Gromacs分析cp2k和vasp的计算结果

●（2020年-2021年）PLUMED和CP2K连用计算AIMD

●（2020年-2021年）SCCS隐式溶剂化方法计算

●（2020年-2021年）CP2K能带结构计算

●（2020年-2021年）CP2K计算模拟STM图

●（2020年-2021年）第二代CPMD计算方法

●（2020年-2021年）CP2K的QMMM计算方法

●（2020年-2021年）LS_SCF超大体系解决之道

●（2020年-2021年）ADMM加速杂化泛函计算

●（2020年-2021年）xtb超大体系解决之道

时间安排

2020年9月26-27日	第一部分 AIMD （2天，每天2-3h）
2020年9月或10月	第二部分 CP2K （3天，每天2-3h）
2020年到2021年	第三部分 专题讲座（每次约1h）

讲师介绍

刘博士，清华大学博士，长期从事表面催化和材料计算研究，对量化计算，第一性原理计算，分子动力学模拟有六年研究经验，精通 VASP，CP2K，Gaussian，ORCA 熟练使用 JDFTx，Gromacs，ADF 等计算程序。近三年在表面催化，电催化，电池材料，过渡金属配合物等领域发表多篇文章。在 JACS，Nat. Commun. ，ACS Catal.，Nano Energy, Natl. Sci. Rev. 等期刊上以第一作者发表纯理论计算文章，并与实验科学家合作在 Nat. Nanotech., Nat. Commun., PNAS，Adv. Mater., JACS  等期刊上发表多篇合作文章。

Google Scholar:

https://scholar.google.com/citations?user=hAkSR2wAAAAJ&hl=en

报名相关

报名流程：

● 首先请认真阅读课程内容介绍，如果需要咨询或者购买课程，请扫描下方二维码，添加工作人员微信（请注明「CP2K课程」）。

● 成功添加微信后，工作人员会告知具体缴费方式。缴费完成后，工作人员会拉你进入钉钉直播群和微信交流群（每晚统一回复，请耐心等待）。

● 报名费：自费：1500 元/人（不开票）；公费：1700 元/人（可开发票）。此价格会随着专题课开课而提高。费用包含全5天的听课费和后续专题讲座听课费、电子版讲义费、视频回放。

听课方式：钉钉群直播，直播完成后，学员可以在交流群内不限次观看和提问（视频内容不支持下载）。

培训须知

1. 培训结束后提供电子版盖有公章的会议通知函。若当前会议通知不方便报销，我们也可以按照报名者的要求进行调整，请通过微信联系我们。

2.   培训内容包含大量练习和演示，故强烈建议参加者自备电脑（Windows 系统 64 位，对配置无要求）。

FAQ

1、课程通过什么平台观看，永久有效吗？课程通过钉钉平台观看，缴费后，运营人员会拉你进入钉钉群，钉钉群内可以永久回看。另外，我们建有课程交流微信群，讲师会在群内与大家交流互动。

2、可以开票吗？可以开具发票。

3、有优惠吗？暂无优惠，并且未来随着专题课增多会提价。

声明

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