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        材料學和化學計算模擬進展(201911)

        發布時間:2019-11-09 19:01:37 閱讀次數:

        材料學和化學計算模擬進展(201911)
        本期內容
        應用案例綜述
        培訓課程安排
        模擬教程合集
        相關招聘信息
        材料學計算模擬應用案例綜述
        新一代材料與器件模擬平臺:QuantumATK
        Quantumatk是一套集成的材料性質計算模擬工具,平臺中包含的模擬引擎可以用密度泛函理論或緊束縛模型哈密頓量進行電子結構計算,此外還提供許多價鍵或反應的經驗力場方法和參數。密度泛函理論是利用平面波或原子軌道線性組合基組來實現的,支持模守恒贗勢和PAW勢。QuantumATK包括眾多先進模塊,包括用于電子輸運模擬和表面計算的格林函數方法、第一原理電子聲子和電子光子耦合、原子尺度熱輸運模擬、離子動力學、自旋電子學、材料光學性質、靜態極化等。將不同的模擬引擎無縫集成到一個通用平臺中,可以輕松地將不同的模擬方法組合到復雜的模擬流程中。(詳細介紹)
        【綜述】全新的材料與器件模擬方案(J. Phys.: Condens. Matter 2020)。本文提供了新一代材料與器件模擬平臺QuantumATK的總體概述和一些以前未發布的方法實現細節,還提供了四個重要的應用示例。(詳細介紹)
        【綜述】存儲器:新型非易失性類RAM中的電阻開關。ReRAM單元設計中的一個關鍵挑戰是電阻開關參數的可變性[1]。QuantumATK新一代材料與器件模擬平臺提供了電阻開關的原子級別的理解方法,本綜述重點介紹在QuantumATK平臺[2]中研究類ReRAM系統中電阻開關的方法和工具。(詳細介紹)
        【綜述】半導體:篩選用于先進工藝節點的新型互連金屬。在DTCO(Design Technology Co-Optimization)的背景下,新的互連金屬不僅能夠降低MOL中的寄生負載,而且有助于集成新的尺寸縮減方案,如包埋式供電線軌(buried power rails),此時低電阻率導線對于緩解配電網絡中的互連電阻損耗(IR-drop)至關重要。(詳細介紹)
        【綜述】鋰電池與儲能材料的計算模擬。鋰電池是當前電動汽車等電子、電氣領域使用最廣泛的的電池。通過計算模擬的手段可以預測并有效指導鋰電池電極材料的實驗研究,提升電池儲能密度和壽命。(詳細介紹)
        【綜述】磁性材料與自旋電子學。QuantumATK也是研究自旋電子學的常用工具,可以研究各種新穎的自旋應用器件,這些器件中不是用電子的電荷而是用自旋來傳遞信息的。(詳細介紹)
        【新應用】電催化:反應機理(Nano Energy 2019)。文章使用“單電極非平衡表面格林函數(OPNS)”模型和方法,闡明了碘還原反應(IRR)電催化機制的一個長期爭議的問題。(詳細介紹)
        【新應用】二維材料:邊緣態調控(Phys. Rev. B 2019)。文章報道了利用密度泛函理論(DFT)和表面格林函數方法研究三種單層過渡金屬二硫族物的 1T’ 相的不同邊緣上存在具有非共線自旋形態的磁性邊緣態,并且磁性邊緣狀態是強壯的,并在外加電場時保持零帶隙。(詳細介紹)
        更專業的材料化學模擬平臺:Amsterdam Modeling Suite(AMS)
        AMS包含最先進的材料化學計算和分析方法,支持相對論與旋軌耦合對重元素與過渡金屬體系精確計算,高精度基組不依賴贗勢;特別適合用于研究分子與團簇化學,支持光譜性質、熱力學性質、化學反應分析、共價成鍵分析、非線性光學性質、核磁共振譜分析等的計算模擬;此外,AMS還可以研究低維材料與表面化學,更精確、高效的計算多孔材料、低維材料與表面,尤其擅長共價成鍵分析、化學鍵視角對能帶構造成分的分析、專業的原子電荷分析、表面化學反應模擬;AMS還包含支持反應分子動力學的模塊ReaxFF,提供更豐富力場,更新更迅速,分析工具更完善;AMS的流體熱力學COSMO-RS則用于流體熱力學計算,尤其擅長離子液體。(詳細介紹)
        【新應用】催化
        原位觀察活性MoS2模型催化劑加氫脫硫(Nature Comm.,2019)
        費托反應研究最新進展(Nature Comm.,2019)
        表面等離激元促使溫和條件下純水固氮(JACS, 2019)
        電子耦合如何決定分子晶體不同晶相的能量穩定性?(Chem. Mater., 2019)
        【新應用】光電、能源材料
        碳量子點氨基官能化光致發光機理研究(J PHYS CHEM LETT, 2019)
        石墨相氮化碳g-C3N4量子點依賴pH值的光致發光機理研究(Advanced Theory and Simulations, 2019)
        混合沉積法制備二維有機半導體提升場效應晶體管載流子遷移率(Advanced Science, 2019)
        工業聚合物制備鋰離子電池新型電極材料的理論篩選(Ionics, 2019)
        【新應用】其他
        超穩定的“俄羅斯套娃”-濃酸堿冷光探針[Hf13]納米團簇(Angew. Chem., 2019)
        高分辨尖端增強拉曼散射圖像解析分子結構的理論研究(ACS Nano, 2019; Nat. Commun. 2019)
        ReaxFF分子動力學模擬藥物釋放過程(Phys. Chem. Chem. Phys., 2019)
        材料學計算模擬培訓課程
        費米科技自推出材料學計算模擬高級課程以來已經成功舉辦兩屆,受到了來自用戶的好評。為進一步豐富培訓課程體系,滿足初學者軟件使用入門和研究組新成員培訓需求,現推出材料學計算模擬的基礎課程。
        材料學計算模擬基礎與QuantumATK材料與器件模擬平臺使用入門(2019年11月23-24日,西安)
        計算化學基礎與AMS(原名ADF)材料化學模擬平臺使用入門(2019年11月23-24日,成都)
        費米科技系列培訓課程簡介
        費米科技從2019年起,定期舉辦材料學計算模擬的系列培訓課程(基礎課程、高級課程),內容涵蓋量子化學、固體計算、材料性質模擬、半導體器件模擬以及Python語言編程等多個領域。課程設計力求做到重視基礎知識、面向實際應用、熟練操作技巧,為學員提供一個材料學計算模擬的入門捷徑,掃清進行計算模擬研究道路上的障礙。我們將根據軟件新版功能、研究動態以及學員反饋,不斷推出和更新培訓內容,敬請關注。
        往期課程回顧
        材料學計算模擬高級課程:納米電子器件模擬方法講座與經典文獻解析
        材料學計算模擬高級課程:計算化學專題課程:氫鍵、配位鍵、表面吸附配價鍵機理 – 費米科技系列培訓課程
        材料學計算模擬案例與教程
        QuantumATK:基礎教程
        固體 DFT 計算 SCF 參數設置入門
        能帶、態密度(含投影能帶和投影態密度)(含視頻演示)
        電子密度、電勢、ELF (含視頻演示)
        載流子有效質量(EffectiveMass)
        載流子遷移率(Mobility)
        硅的聲子能帶結構
        動力學矩陣Study Object計算硅塊體的聲子
        光學性質(OpticalSpectrum)
        固體電極化
        缺陷形成能
        帶電點缺陷的形成能
        QuantumATK:分子動力學
        分子動力學基礎
        用分子動力學方法模擬液體的粘度
        界面熱導的非平衡態分子動力學模擬
        QuantumATK:器件光電性質模擬
        pn結中的光電流
        特殊熱位移(STD)-Landauer方法模擬大尺度原子器件電-聲散射效應
        QuantumATK:表面體系模擬
        CO/Pd (100)的結構優化
        Si(100) 表面的復數能帶
        格林函數方法模擬材料表面
        NEB方法研究Pt在Pt表面的擴散
        表面功函數計算(Slab模型英文教程、單電極表面中文教程、單電極表面英文教程)
        沉積超薄氧化層調控銀表面功函數
        拓撲絕緣體
        QuantumATK:在線視頻演示教程與資料(詳細內容與資料下載)
        用于電子器件和表面結構弛豫的高效新框架
        太陽能電池的精確模擬以及光電性能的溫度效應
        使用全新的計算框架研究器件伏安特性
        使用原子級別的無參數方法模擬材料中由聲子限制的電子遷移率
        使用QuantumATK在原子尺度上模擬電子器件中的界面
        特殊熱位移(STD)-Landauer方法模擬大尺度原子器件電-聲散射效應
        AMS:分子電子態與成鍵分析
        文獻數據重現:分析能帶與化學鍵的關系(JACS,2018)
        文獻數據重現:四氫呋喃/Si(001)表面吸附成鍵研究(WIREs Comput Mol Sci., 2018; Angew. Chem. Int. Ed., 2017)
        文獻數據重現:使用ETS-NOCV化學價自然軌道研究化學反應 (J Mol Model, 2011)
        文獻數據重現:氫鍵強度、軌道作用、電荷分析(ChemistryOpen, 2015)
        AMS:分子光譜模擬
        POLTDDFT方法快速計算Au、Ag團簇體系紫外可見吸收譜
        計算磷光發射譜
        計算電子圓二色(ECD)譜
        計算XPS
        AMS:分子力場與動力學
        使用ReaxFF計算鋰硫電池中的鋰離子擴散系數
        使用ReaxFF中巨正則蒙特卡洛(GCMC)方法模擬鋰硫電池鋰化放電過程的電壓特性
        ReaxFF如何外加電場
        Molecule Sink模型:模擬反應過程中抽走指定產物
        AMS:光電材料模擬
        第三代OLED材料性能的第一性原理計算:通過DFT預測TADF逆向系間竄躍速率
        AMS:配合物成鍵分析
        ADF新功能:Unrestricted開殼層片段的EDA-NOCV分析 (Science, 2018)
        AMS:流體熱力學
        計算氣體在溶液中的溶解度
        相關招聘
        費米科技成立于2014年,以促進新材料創新為宗旨,致力于計算模擬技術在材料研發中的應用與推廣,為中國的學術和工業研究機構提供研發咨詢、軟件部署、技術攻關等全方位的服務。
        費米科技是年輕、富有朝氣的團隊,既有科研上的嚴謹,也有年輕人的活力。我們認可每一個人付出的努力并愿意幫助新手成長為獨擋一面的人才。
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        擅長與人交流的理工科畢業生
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