课程简介

本次课程由华算科技朱老师主讲VASP入门计算，课程具体涉及晶体材料的结构、弹性、电子、光学、磁性性质，二维材料的结构、电子、吸附、催化性质（课表详见后文）。

课程内容

专题1~2：VASP理论背景

本章介绍VASP的理论基础，具体包括Hartree-Fock理论、密度泛函理论、计算方法、运算流程、输入输出文件、参数与标签，

为后续VASP软件的输入文件编写、程序运行、结果分析打下基础。

专题3~5：Linux命令、建模与作图软件

本章介绍Linux操作系统基础命令、VESTA与Gnuplot软件。VASP软件一般部署在Linux超算平台上。VESTA是一款免费的、基于图形界面的建模软件。

Gnuplot是一款免费的、基于命令行的作图软件。这两款软件将为VASP提供高效的建模与作图功能。

专题6：计算模型

本章使用免费建模软件VESTA与ASE构建晶体与表面结构、二维与异质结构、分子与量子点等模型，

这能够让大家熟练掌握构建常见计算模型的方法与VESTA、ASE软件的操作技巧，为后续材料性质计算打下基础。

专题7~8：晶体结构性质

本章介绍晶体结构优化、分子动力学（AIMD）模拟计算，具体包括结构优化与分子动力学模拟的输入参数意义、输出文件结果分析等。

这能够为后续电子结构计算提供结构，也能够研究材料基础的结构性质，包括键长、键角等参数的稳定数值及随温度的变化情况。

专题9：晶体弹性性质

本章介绍晶体弹性常数矩阵的计算，以及Voigt、Reuss、Hill近似下常见弹性模量的计算方法，包括体积模量、切变模量、杨氏模量等。

这将让大家了解弹性常数计算方法和数据提取过程，为力学性质的研究打下基础。

专题10~13：晶体电子性质

本章介绍晶体电荷密度、能带结构、原子轨道占据数，能带结构的计算，具体包括计算参数设置、数据提取、Gnuplot软件绘图、LOBSTER软件数据处理，

这能够让大家掌握晶体电子结构的计算过程，以及原子间相互作用的分析方法。

专题14：晶体光学性质

本章介绍晶体介电函数与光学性质的计算，具体包括计算参数设置，介电函数实部与虚部、折射率、反射率、消光系数、吸收系数、能量损失函数的数据提取与绘图，

这能够让大家掌握晶体光学性质的计算过程与结果分析方法。

专题15：晶体磁性性质

本章介绍晶体磁性性质的计算，具体包括铁磁、反铁磁、亚铁磁基本概念、初始原子磁矩设置、压强对磁矩的影响、LDA+U方法计算磁性体系的态密度，

这能够让大家掌握磁性体系结构优化与电子结构的计算过程与结果分析方法。

专题16~17：晶体表面吸附、催化性质

本章介绍晶体表面吸附、原子迁移、催化HER计算，具体包括晶体表面对H的吸附构型、吸附能、差分电荷密度、H原子迁移路径与势垒、HER自由能台阶图绘制，

这能够让大家掌握吸附与催化计算中结构、电子性质的计算过程与结果分析方法。

专题18：二维结构电子性质

本章介绍掺杂二维结构的结构与电子性质计算，具体包括掺杂位点与形成能，掺杂对静电势、功函数、态密度、能带结构的影响，

这能够让大家掌握二维结构掺杂的计算过程与掺杂对电子结构影响的分析。

专题19：二维结构吸附性质

本章介绍掺杂二维结构吸附官能团的计算，具体包括掺杂二维结构对官能团的吸附构型、结合能、Bader电荷、态密度、原子轨道杂化，

这能够让大家掌握掺杂二维结构与常见官能团相互作用的计算过程与结果分析方法。