自2021年10月起，材料人邀请两位讲师共同讲授光电与磁性计算这个系列。应学员需求，我们将在5月13日开启这个系列的第四次授课。本次课程的内容也根据往期的反馈作了部分调整。同时，由于材料人鸿研云超算平台上线，实操部分体验会更佳。

上课时间：2023年5月13日、14日、20日、21日 全天。

第一天

上午9:00—10:00结构建模

1、基于程序从数据库下载数据

2、程序工具实现正交胞快捷构建

3、程序工具实现表面模型快捷构建

4、掺杂和合金模型构建

上午10:00—11:30电子结构计算和深入分析

1、 能带的基本特性

2、 能带和态密度等快速数据处理和绘图

3、能带反折叠处理

4、能带和态密度深入实例分析

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

13:30—15:00有效质量/迁移率计算和成键和反键分析

1、多种方法计算半导体材料有效质量

2、半导体材料迁移率介绍

3、COHP和COBI计算以及化学键分析

15:00—16:30电荷密度和化学键相关计算和分析

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、Bader电荷计算以及分析

4、ELF计算以及2D ELF和1D profile曲线深入分析

5、Bond order介绍

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

上午9:00—10:30介电与光学性质计算

1、静态介电常数(包括离子和电子贡献部分)与波恩有效电荷计算

2、激子结合能经验公式计算

3、光学吸收、反射谱、折射谱等处理

4、光学吸收曲线的剪刀算符和PHS修正

5、转变跃迁矩阵元和JDOS处理

6、光学吸收深入分析实例介绍

10:30—11:30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(V_sim软件)分析

3、基本热力学性质计算

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

13:30—15:30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、应力应变曲线的计算介绍

4、力学性质实例分析介绍

15:30—16:30铁电和压电基本性质计算

1、铁电和压电基本知识介绍

2、铁电极化强度计算

3、压电系数eij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

上午9:00—11:30

1. 磁性的起源 

2. 磁性计算的VASP主要输入文件以及参数

3. 库伦排斥 

4. 非线性磁性计算

5. 自旋轨道耦合

6. 固定磁矩方向和大小

7. 简单使用shell与python数据处理（掌握VASP输出文件）

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

下午13:30—16:30

1. 磁性交换机制与磁性调控

2. VASP计算提取哈密顿参数

3. 常见的自旋模型：Ising、Heisenberg、xy、 xxz模型、 以及DM相互作用

4. 交换各向异性以及单离子各向异性

5. 磁耦合参数以及各向异性的参数计算

6. 四态法

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

上午

9:00—11:30蒙特卡罗方法 

1. Ising、Heisenberg模型 

2. 考虑磁场、交换各向异性、DM相互作用

3. 反铁磁奈尔温度 

4. KT相变

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

下午

13:30—16:30量子反常霍尔效应与反常谷霍尔效应 

1. 紧束缚模型快速入门

2. 谷指标

3. 贝里曲率、贝里联络、陈数

4. 数值计算贝里曲率与陈数（开源代码）

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。

往期视频片段

唐老师，主要从事新能源材料的理论模拟和基本物性研究。截至2023年4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.、Phys. Rev. B、Phys. Rev. Mater.等期刊发表论文十余篇，谷歌学术引用2600余次。具有多场线下培训的经验，同时运营一个学术类微信公众号，有超过2.3万粉丝关注，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，从事第一性原理以及模型计算研究，主要使用VASP、wannier90以及一些开源软件做数值计算。精通shell、python做数据处理和科研绘图。主要研究领域为自旋电子学，包括铁磁半金属、磁阻挫系统、nodal-line半金属、拓扑半金属、量子反常霍尔效应、拓扑绝缘体等。此外在铁电、压电、多铁、能谷电子学等多个领域均有一定的研究成果。以第一作者在PRB、APL、Nanoscale、JPCM、Scientific Reports、PCCP等期刊发表多篇论文。运营“计算凝聚态物理”公众号，已有粉丝1万多人，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200多篇。

两位老师已在材料人网合作讲述3场光电与磁性计算课程。