光电与磁性性质计算专题-视频-

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光电与磁性性质计算专题

5.7 介电常数分析

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课程介绍：本次光电与磁性计算专题课程时长为四天，并在课程内赠送了VASP基础使用视频。如无基础，请提前学习。

上课时间：2022年4月2日、3日、9日、10日

课程安排
第一天
8:40—9:00 课前准备
1. 上课资料、课程用到的软件、服务器登录等情况简单介绍
9:00—11:00 电子结构计算和分析
1、电子结构基本理论简介
2、能带和投影能带基本计算以及数据后处理
2、能带折叠基本计算以及数据后处理
3、态密度基本计算以及数据后处理
4、能带和态密度深入分析实例介绍
11:00—12:00 二维材料3D能带
1、使用shell实现KPOINTS布点
2、提取数据
3、matplotlib绘图
午休时间
13:30—15:00 有效质量/迁移率计算和化学键分析
1、多种方法计算半导体材料有效质量
2、半导体材料迁移率计算
3、LOBSTER软件介绍以及化学键分析
15:00—16:30 电荷密度计算和分析
1、部分电荷密度(partial charge density)计算以及后处理
2、差分电荷密度(charge density difference)计算以及后处理
3、3D ELF计算和1D profile曲线分析
16:30—17:00
互动在线答疑解决课堂当天内容以及自己研究过程中遇到的问题

第二天
9:00—10:20力学性质计算：
1、力学常数Cij等以及各种模量的计算(三种方法)
2、角度依赖的力学性质后处理
3、二维材料应力应变曲线的计算
10:30—12:00声子谱相关计算
1、半导体材料声子谱以及态密度计算
2、声子谱快速出图以及振动模态分析
3、热力学性质计算
午休时间
13:30—15:00 介电性质计算
1、静态介电常数(包括离子和电子贡献部分)
2、波恩有效电荷
3、CsPbI3实例分析
15:00—16:30光学性质计算
1、光学吸收、反射谱、折射谱等计算
2、PHS修正光学吸收
3、转变跃迁矩阵元和JDOS计算
16:30—17:00互动在线答疑解决课堂当天内容以及自己研究过程中遇到的问题

第三天
9:00—12:00 磁性基本知识以及VASP计算介绍
1. 磁性的来源以及铁磁和反铁磁基础知识
2. 铁磁和反铁磁（常见的构型）VASP计算实例和分析
3. 库伦排斥GGA+U 的原理以及VASP计算参数设置
4. 非线性磁性计算参数设置和实例分析
5. 磁晶各项异性能计算和实例分析
6. 自旋轨道耦合计算以及实例分析
7. 固定磁矩方向和大小
8. 磁性计算的数据提取、查看能级、能带投影等
午休时间
13:30—15:00 磁耦合机制以及调控
1. 双交换和超交换磁性机制基本介绍
2. GKA机制
3. 磁性调控手段以及VASP实例
4. 磁性体系的哈密顿在VASP中的能量对应
5. Ising 伊辛模型
6. Heisenberg海森堡模型
7. xy模型
8. xxz模型
9. DM相互作用
10. 交换各向异性以及单离子各向异性
15:00—16:00
构建磁性态计算磁耦合参数以及VASP实例
1. 海森堡模型的处理
2. 交换各向异性以及单离子各向异性的VASP计算
16:00—16:30 更严格的磁耦合参数计算
1. 四态法原理
2. 四态法计算交换磁耦合
3. 四态法计算反对称交换作用
16:30—17:00
互动在线答疑解决课堂当天内容以及自己研究过程中遇到的问题

第四天
9:00—10:00 磁相变温度原理
1. 铁磁居里温度
2. 反铁磁奈尔温度
3. 磁电阻计算
4. 磁比热计算
5. 几种常见的计算相变温度的方法介绍
10:00—11:30
1. 蒙特卡洛模拟以及用到的算法
2. 简单的蒙特卡洛程序代码实例
3. 蒙特卡洛模拟计算铁磁材料的热扰动相图
12:00—12:30互动在线答疑，解决本次课堂所有内容以及自己研究过程中遇到的问题
午休时间
13:30—15:00 蒙特卡洛模拟计算居里温度以及奈尔温度
1. Ising 模型的蒙特卡洛模拟
2. Heisenberg模型的蒙特卡洛模拟
3. 考虑磁场、交换各向异性、DM相互作用的蒙特卡洛模拟计算
4. 奈尔温度的蒙特卡洛模拟
15:00—16:30 紧束缚模型简单应用
1. 石墨烯哈密顿介绍
2. 根据晶格，如何快速写出紧束缚模型
3. 使用python求解矩阵以及绘图能带
16:30—17:00互动在线答疑解决课堂当天内容以及自己研究过程中遇到的问题。

讲师介绍
唐老师，主要从事基于第一性原理计算的光电半导体理论设计和物性研究。截至2022年1月，以第一作者或者通讯作者在Sci. Adv.、J. Am. Chem. Soc.、ACS. Energy Lett.、Nano Lett.、J. Phys. Chem. Lett.等期刊发表论文十余篇，谷歌学术引用超过1000次。具有多场线下培训的经验，同时运营一个学术公众号，有近2万粉丝关注，分享理论计算相关干货教程100多篇。
张老师，高校教师，副教授，博士毕业于南京大学，长期从事自旋电子学领域的理论计算研究，主要使用VASP做数值计算。精通VASP，shell，python。在磁性二维材料积累了大量研究经验。在铁磁半金属、nodal-line半金属、拓扑半金属、量子反常霍尔效应、拓扑绝缘体、能谷电子学等领域积累的一定的研究成果，以第一作者在PRB、APL、Nanoscale、JPCM、Scientific Reports、PCCP等期刊发表论文十余篇。运营“计算凝聚态物理”公众号，已有粉丝7千多人，分享拓扑理论模型推导、紧束缚模型、蒙特卡洛方法、磁学理论等理论推导以及代码，原创文章130多篇。

客服微信：cailiaoren010