01
第一性原理概述
什么是第一性原理计算？密度泛函理论(DFT)简介、计算材料科学的应用场景。
DFT入门
02
Linux基础与HPC集群
Linux常用命令、SSH远程登录、作业调度系统(Slurm/PBS)基础、文件传输。
LinuxHPC
03
VASP软件安装与编译
VASP源码获取、Intel编译器与MKL库安装、Makefile配置、串行与并行编译。
VASP编译
04
输入文件详解(一) INCAR
INCAR参数详解（SYSTEM, ENCUT, ISMEAR, SIGMA等）、常用参数模板。
INCAR参数
05
输入文件详解(二) POSCAR
POSCAR结构文件格式、坐标转换、构建超胞与表面模型。
POSCAR结构
06
输入文件详解(三) POTCAR
POTCAR赝势文件、元素顺序、生成方法、推荐赝势选择。
赝势POTCAR
07
输入文件详解(四) KPOINTS
KPOINTS文件、K点网格选择、能带路径生成、Gamma点与 Monkhorst-Pack。
K点能带
08
输出文件解读
OUTCAR, OSZICAR, CONTCAR, CHGCAR, DOSCAR, EIGENVAL等文件含义与关键信息提取。
输出后处理
09
结构优化实战
体积优化、离子弛豫、晶格常数优化、收敛判据设置。
优化弛豫
10
静态计算与自洽迭代
SCF循环原理、收敛问题诊断、NELMIN与NELMDL参数。
SCF自洽
11
态密度(DOS)计算
总态密度与分波态密度(PDOS)、LORBIT参数设置、数据处理与绘图。
DOSPDOS
12
能带结构计算
高对称K点路径生成、能带计算流程、能带图绘制与解读。
能带电子结构
13
弹性常数计算
应力-应变方法、能量-应变方法、VASP计算弹性常数步骤。
弹性力学
14
声子谱计算(一) 有限位移法
有限位移法原理、PHONOPY软件安装与使用、VASP+PHONOPY流程。
声子PHONOPY
15
声子谱计算(二) DFPT
密度泛函微扰理论(DFPT)、IBRION=8计算声子、声子谱稳定性分析。
DFPT稳定性
16
热力学性质计算
声子态密度、自由能、熵、热容的DFPT计算与后处理。
热力学自由能
17
表面能计算
表面模型构建、真空层设置、表面能公式推导与计算。
表面真空层
18
吸附能计算
吸附位点搜索、吸附能公式、覆盖度效应。
吸附催化
19
过渡态搜索(一) NEB
NEB方法原理、初态与末态结构准备、CI-NEB方法。
NEB过渡态
20
过渡态搜索(二) Dimer
Dimer方法、爬升图像推拉弹性带方法、过渡态确认与频率分析。
DimerCI-NEB
21
反应路径与能垒
反应坐标定义、能垒计算、反应速率常数估算。
动力学能垒
22
缺陷形成能计算
空位、间隙、替位缺陷模型构建、形成能公式、化学势确定。
缺陷形成能
23
掺杂与合金计算
虚拟晶体近似(VCA)、特殊准随机结构(SQS)、团簇展开方法。
掺杂合金
24
磁性计算
自旋极化设置、磁矩计算、反铁磁与铁磁态、非共线磁性。
磁性自旋
25
范德华修正
DFT-D2/D3方法、dDsC方法、Tkatchenko-Scheffler方法、修正参数设置。
vdW色散
26
杂化泛函计算
HSE06/PBE0泛函设置、GW近似简介、计算成本控制。
杂化泛函HSE06
27
溶剂化效应
隐式溶剂模型(VASPsol)、显式溶剂模型、电化学界面模拟。
溶剂化VASPsol
28
高通量计算与自动化
Python脚本批量生成输入文件、pymatgen库使用、AFLOW与Materials Project数据库。
高通量pymatgen
29
数据后处理与可视化
VASPKIT工具使用、gnuplot/Matplotlib绘图、Origin数据处理。
可视化VASPKIT
30
综合实战项目
从晶体结构到完整物性表征（结构优化→弹性常数→声子谱→电子结构→表面吸附）全流程实战。
综合实战