Materials Studio (MS)是入门DFT计算的首选软件，其建模功能彪悍，可视化界面简洁方便，并且整合了多功能计算引擎，且无需Linux系统，非常容易上手，备受初学者青睐！

为了帮助大家快速入门DFT计算，拿下顶刊，华算科技杨老师根据MS官方手册，设计了 24小时‍入门‍课程，权威靠谱，完全免费 。

内容涉及CASTEP、DMol

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、DFTB+模块，包括表面/吸附建模、能带、态密度、PDOS、Origin作图、弹性常数、声子计算、谱图模拟、差分电荷密度、过渡态搜索、激发态/光学性质、溶剂化效应等。（详见下文）

华算出品，专业靠谱，零基础入门DFT计算，你确定不学？

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已有超过7000名学员入群，群内提供日常答疑，有任何Materials Studio使用中的问题也可以在课上的答疑环节和课后的群中提问！

课程内容

Materials Studio第一课：CASTEP模块晶格参数预测、能带、态密度、电子密度计算，Origin作图（4小时）

课程内容如下：

1. CASTEP结构优化

2. 能带/态密度/电子密度计算

3. F -43 m 空间群，惯用胞/初基胞转换，周期性镜像

4. 可不可以不做几何结构优化？

5. 泛函选取对结构的影响

6. 几何结构优化不收敛与电子自洽循环不收敛

7. 能带/态密度/PDOS呈现

8. 电子态密度呈现（实操）

9. 怎样用Origin画能带与态密度图（解读）

10. 自洽循环与非自洽计算，能带k点路径选取

11. 能带与态密度的意义，如何解读

12. 电子密度等值面的意义

Materials Studio第二课：CASTEP模块表面吸附建模、计算、呈现和分析（含脚本）（4小时）

作为催化计算热点，表面吸附计算一直是大家所关注的焦点之一，如何选取吸附表面，如何建立表面吸附模型，如何对吸附结果进行分析，一直是入门课、零基础班乃至专题班中被问及最多的问题。

杨老师精心选取官方教程中CASTEP模块关于表面吸附计算和性质分析案例，为大家手把手详细解析每步操作及其原因。

课程内容如下：

1. 建立Pd(110)表面模型

2. 建立Pd(110)表面添加CO分子的模型并进行结构优化

3. 吸附能计算与态密度分析

4. 切表面的时候应该切哪个表面？应该切多厚？

5. 表面性质计算时，为什么要固定原子层？

6. 表面吸附计算中，超胞到多大合适？

7. 定义原子片段

8. Pd(110)表面上的CO分子的电荷差分密度的计算

9. 电荷差分密度图的呈现

10. 电荷差分密度等值面的物理意义

11. 电荷差分密度如何分析电子得失

12. 电荷差分密度图沿z轴的分布及脚本

Materials Studio第三课：CASTEP模块STM图、NMR谱和芯能级谱性质计算分析（4小时）

CASTEP模块中有很多性质可以计算和分析，最常见的如能带和态密度，以及在之前的课程中进行了讲解，力学、光学、热力学等性质，在零基础课中也会涉及。但是Properties选项卡中仍然有零基础班都没有讲到的一些性质，只能看着，不敢尝试？

华算科技精心选取官方教程中CASTEP模块STM图、NMR谱和芯能级谱性质计算分析的教程，为大家手把手详细解析每步操作及其原因，和零基础班、专题班的内容都无重复，送给大家的免费福利，大家还不快来！

由于课程第一部分需要完成Pd(110)表面上CO分子的吸附计算，建议先观看上一期课程视频。

课程内容如下：

1. 模拟Pd(110)表面上CO分子体系的STM图

2. 计算L-丙氨酸17O的NMR谱

3. STM图与DOS、轨道图的联系

4. 如何用模拟的STM图表征表面氧空位，判断吸附位点

5. 利用第一性原理预测BN的芯能级谱

6. MS中曲线图查看与Origin中处理小技巧

7. 初基胞与惯用胞该如何选（切表面，反铁磁性体系，能带计算时）

8. 为何选择OTFG赝势

Materials Studio第四课： DMol

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模块计算能带结构，态密度，优化结构、激发态/光学性质 （4小时）

江湖上一直流传着“物理人用CASTEP，化学人用DMol

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”的传说，与CASTEP不同，DMol

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不需要三维周期性结构，因此成为了化学专业研究人员研究单个分子、分子之间化学反应和过渡态的利器。

杨老师精心选取官方教程中利用DMol

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计算能带结构和态密度、利用DMol

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中的离域内坐标对固体进行几何优化、计算香豆素的光学性质的教程，基本计算任务、性质计算分析及应用，为大家手把手详细解析每步操作及其原因，帮助大家迅速掌握DMol

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的基础操作。

课程内容如下：

1. 利用DMol

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计算能带结构和态密度

2. 利用DMol

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中的离域内坐标对固体进行几何优化和静电势计算

3.DMol

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和CASTEP方法上的区别，优缺点对比

4.DMol

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的结果文件与计算量

5.DMol

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中的几何结构优化算法

6. 静电势在电子密度等值面投影图的绘制

7. 静电势切面图的绘制

8. 计算香豆素的光学性质

9. 电子密度与静电势的意义

10. 激发态与溶剂化效应

Materials Studio 第五课： DMol

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模块分 析化学反应和过渡态搜索 （4小时）

这一期主要内容是利用DMol

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分析化学反应和过渡态搜索，对化学和材料专业的研究者来说，使用DMol

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进行过渡态搜索和化学反应势垒计算永远是心头的朱砂痣，研究化学反应的小伙伴一定不要错过！

杨老师精心选取官方教程中利用LST/QST工具搜索过渡态、利用DMol

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的LST/QST和NEB工具计算简单化学反应的势垒和Diels-Alder反应的动力学的教程，过渡态、化学反应势垒和反应动力学三大抓人眼球的领域，为大家手把手详细解析每步操作及其原因，帮助大家迅速掌握DMol

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分析化学反应和过渡态搜索的方法。

课程内容如下：

1. 利用LST/QST工具搜索过渡态

2. 利用DMol

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的LST/QST和NEB工具计算简单化学反应的势垒：使用LST/QST计算过渡态

3. 过渡态理论

4. LST/QST和NEB的区别

5. 利用DMol

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的LST/QST和NEB工具计算简单化学反应的势垒：使用TS确认执行NEB计算

6. Diels-Alder反应的动力学

7. 过渡态的虚频验证条件

8. 过渡态确认原理

9. Arrhenius方程与反应速率计算

Materials Studio第六课： DMol

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模块官方教学之化学反应与过渡态 （4小时）

本次课程针对DMol

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模块，讲解内容如下：

1. 计算化学反应的自由能

2. 利用DMol

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模拟电子输运

3. 内能，焓，吉布斯自由能的组成

4. 特定温度下振动对吉布斯自由能的贡献

5. 电荷混合参数

7. 碳纳米管的几何优化（实操）

8. 利用DFTB+模拟电子输运（实操）

9. 非平衡格林函数方法NEGF（解读）

10. DFTB+半经验紧束缚方法（解读）

11. 石墨烯菱形格子变矩形格子，根号三超胞（解读）

12. 在线答疑

亮点直达

1. 本系列入门课程旨在从不同模块入手，带大家逐一重现Materials Studio中各个教程中的操作，精彩不容错过；

2. 结合杨站长多期讲授Materials Studio课程的经验，助大家了解每种操作背后的原因，以使大家将其平移至自己研究的体系；

3. 解读结果分析所涉及的原理，将有助于科学问题分析的结论写进文章中，知其然并知其所以然。

讲师介绍

杨老师（杨站长）：华算科技全职技术专家，拥有10年以上Materials Studio软件使用经验。曾就职于德国马克思普朗克研究所，日本WPI研究所，并曾在芬兰阿尔托大学进行长期访问，作为PI主持欧盟与日本科研项目各2项，日本高校科研项目2项。
主要从事固态相变的第一性原理研究、电化学固液界面的AIMD研究与超分子化学中的分子动力学模拟。

王老师（Ravi老师）：华算科技兼职技术专家，博士毕业于哈尔滨工业大学，研究方向主要为表界面模拟和晶体生长。在Materials Studio官方教程翻译及教学、文献拆解系列撰写、MS系列教程编辑方面拥有7年经验。

上课方式

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本次课程由深圳华算科技有限公司、深圳浦华系统技术有限公司联合制作！各模块教程持续更新中，敬请关注！

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