详情

第一原理软件开发工程师培训


近几年软件开发工程师岗位越发火热。基础理论研究,材料的改性变化使得相关研究进入了一个新的台阶。利用实验手段和数值模拟进行的多尺度模拟以及相关科学体系研究提高到前所未有的高度。构建测量方法,计算材料模型,高性能计算支撑,为我们对新材料以及它的物理特性、机制特性等,进行直接相关的科学研发,构建了良好的基石。材料科学,作为一门基础性的学科的发展离不开数学、计算科学、以及数值模拟的支撑,从合成、加工、表征以及性能到材料的应用都可以进行相应的数值模拟。近年来计算机软、硬件飞速发展,理论模拟研究渐趋普及,分子模拟技术现已成为继实验手段、理论推导之后的第三类重要的科研方法。

北京市计算中心有限公司作为工业和信息化部教育与考试中心认定的工业和信息化人才培养工程培训基地,该培训结束后通过统一考试的学员,可获得“工业和信息化部教育与考试中心”授予的职业技术证书。该证书可作为专业技术人员职业能力考核的证明,以及专业技术人员岗位聘用、任职、定级和晋升职务的重要依据。

培养目标:

1、让学员熟悉第一原理材料模拟的背景知识,掌握密度泛函理论、固体能带理论的基本理论概念,了解平面波-赝势方法的发展过程;

2、让学员掌握PAW方法的核心内涵,特别是PAW方法与赝势方法、LAPW方法的内在关联和区别;

3、让学员掌握周期体系总能量计算的基本思想,特别是势能参考零点位置的选择与Fermi能的关系;

4、让学员掌握空间布点与积分的基本实现,特别是对特殊点方法布点和四面体布点方法有全面了解;

5、引导学员利用PAW软件完成简单材料的电子结构的基本模拟与计算,初步掌握针对PAW软件完成复杂结构的建模与计算。

培训对象:

1、物理、化学和材料模拟专业的研究生;

2、从事物理、化学和材料模拟研究的高校教师和科研人员;

3、从事材料模拟软件的方法与优化研究的软件设计人员。

课程重点:

本课程体系包含了密度泛函基本理论、能带理论、平面波-赝势与投影子缀加波(PAW)方法、固体总能量的计算、空间布点与积分、结构-自洽迭代与矩阵对角化的优化方法。重点介绍PAW方法的原理和内核以及基于模守恒NCPP赝势的原理与使用,包括PAW软件的计算框架、模型设计、含d电子体系。

教学模式与教学指导:

1、理论与实践相结合,迅速上手入门;

2、线上直播学习,解答学习与科研问题;

3、持续深入学习及问题解答。

主办单位:北京市计算中心有限公司

协办单位:

云计算关键技术与应用北京市重点实验室

工业和信息化人才培养工程培训基地

北京市大数据教学实践基地

参与方式:线上直播

课程安排:

2022.8.23-26(周二-周五)  上午9:30-11:30 下午:13:30-17:30

时间

提纲

授课内容

第1天

量子力学基础与密度泛函理论

1) 量子力学的基本假设

2) Hartree-Fock方法的基本思想,交换能的基本概念,交换能与相关能的内在关系

3) 密度泛函理论基础:H.-K.定理与K.-S.方程,提升交换-相关泛函的基本思路

能带理论

1) Bloch定理与能带理论,Fermi面与能带的关系,能带与电子结构的对应关系

2) 平移周期势与能带:自由电子气模型与紧束缚模型,值的物理意义

3) 能带中的点路径与选择

第2天

平面波-赝势方法的简要回顾

1) 周期势函数对波函数的影响

2) 平面波基函数的优势与不足

3) 赝势方法基础、模守恒赝势的发展与超软赝势、第一原理赝势

空间布点与积分

1) 空间布点:从特殊点方法到Monkhost-Pack方法的程序实现

2) 积分精度的提升与函数逼近

3) 四面体积分方法的基本思想与程序实现

第3天

PAW方法的基础与倒空间的体系总能计算

1) PAW方法的基本思想

2) PAW程序的实现:从超软赝势与PAW方法的内在关联,LAPW方法与PAW方法

3) 周期体系的总能量计算与奇点排除,势能参考零点的平移与Ewald方法

迭代与矩阵对角化的优化算法

1) 能量最小化的一般思想

2) 结构优化中的典型优化算法:CG算法

3) SCF迭代中的典型优化算法:DIIS算法

PAW的原子数据集*

1) 赝原子波函数的构造

2) 第一原理赝势的生成与去屏蔽

3) 补偿电荷与电荷多极矩的关系

第4天

电子相关与含d电子体系

1) DFT理论的先天不足与电子相关

2) LDA+U处理含d电子体系的唯象模型

磁相互作用与旋-轨耦合

1) Heisenberg交换模型与电子磁性

2) 巡游电子模型与自旋波模型

3) 旋-轨耦合的微扰处理

光学性质与电子的带间跃迁

1) 电子激发与固体光学的一般理论

2) 半经典方法处理的带间跃迁

3) 光电导率函数的计算与固体可见-紫外吸收光谱

注:内容以实际发生为准;若调,会提前通知。

讲课老师:

  骏,博士,北京市计算中心有限公司职员。主要研究兴趣为基于密度泛函的第一性原理计算方法、赝势理论,高通量材料计算流程等;参与国家重点研发计划“高通量并发式材料计算算法和软件”的研究任务,参与编著《计算材料科学理论与实践》。

报名费用

注册费:4500元/人(含当期听课费、资料费、证书费、考试费)。

提供当期视频回放以供复习使用(羽林学院平台)。

开具增值税发票,提供盖章通知。

报名优惠政策

1、3人以上团体报名每人可减少300元;

2、4+1团报,可免费赠送一个名额;

3、上面优惠政策不能同时享受,只能享受其中一种;

老学员参加及推荐学员参加均可额外优惠200元。

付费方式

现金、支票、银行转账、银行汇款、现场刷卡

单位全称:北京市计算中心有限公司

账号:0200151819100023937

开户银行:中国工商银行股份有限公司北京自贸试验区永丰基地支行

(汇款信息备注:“智能计算—您的姓名”,个人汇款请备注单位名称)

注:款项支出后,请提供付款回执给工作人员,方便核实到账、开具发票。

咨询请联系

QQ号:3498448850

邮箱:bcc_peixun@163.com

张老师 18618295767(微信同号)

于老师 15621925881


开课前一周会发送邮件通知;若未接到邮件通知,请电话咨询。