CP2K从头算分子动力学模拟技术与应用

课程

内容

赠送预习视频内容

基础理论知识

高斯平面波混合方法(GAPW)

从头算分子动力学模拟原理（AIMD）

cp2k在ubuntu系统的安装

第一天 上午

1.  CP2K基础知识

1.1. Inp文件结构格式

1.2. Inp文件基本语法结合实例，讲解inp文件常用命令

1.3. 基组和赝势

1.4. CP2K重要关键词详解

第一天 下午

2.  CP2K程序实际计算过程

2.1. CP2K 基组赝势的选择和设定

2.2. CP2K优化方法：单点能的计算

2.3. 晶胞优化

2.4. 几何结构优化

2.5. 吸附分子体系的优化

2.6. 静态频率计算

2.7. VMD、VESTA可视化

案例分析：不同体系的结构优化（气液固）

第二天 上午

3.  CP2K程序计算过渡态

3.1. 过渡态计算、过渡态判据

3.2. 寻找过渡态方法，传统 PEB 方法

3.3. CI-NEB方法计算过渡态

案例分析：CO2的加氢模拟

第二天 下午

4.  CP2K程序计算态密度和能带

4.1. 态密度和能带形成的基本理论

4.2. 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

4.3. CP2K的DOS后处理和pDOS计算分析

案例分析：WO3态密度研究

第三天 上午

5.  从头算分子动力学计算

5.1. AIMD输入文件

5.2. 轨迹图的制作

5.3. 结构数据的后处理分析

5.4. 径向分布函数RDF

案例分析：液态水的AIMD模拟

第三天 下午

6.  自由能势能面计算

6.1. 自由能势能面基础知识

6.2. Potential of mean force

6.3. Slow-growth

6.4. Metadynamics方法

6.5. 计算自由能势能面

案例分析：Au20/TiO2(110)AIMD模拟

第四天 上午

7.  电子结构分析

7.1. CP2K计算电荷密度

7.2. 自旋密度

7.3. HOMO/LUMO分子轨道

7.4. 电荷密度差分

7.5. 平面平均的电荷密度

7.6. Bader 电荷

案例分析：QM/MM模拟KCl表面

第四天 下午

8.  复现文献案例以及如何进行分析

8.1. 文献案例分析：

2d -硼片作为锂离子电池负极材料的可能应用:DFT和AIMD研究

8.2. 复杂体系的建模

8.3. Gromacs对CP2K的结果后处理