? ? ? ?看過視頻的朋友都知道，我主要更新計(jì)算物理和材料模擬相關(guān)內(nèi)容。從之前的投票看，計(jì)算物理、材料模擬旗鼓相當(dāng)，總占比約 90%。一般希望看材料模擬的多數(shù)應(yīng)為研究生同學(xué)，更希望看到材料計(jì)算的案例和操作，這是可以理解的，畢竟大家時(shí)間上有壓力。但是，材料模擬的算法原理、軟件操作、數(shù)據(jù)處理離不開計(jì)算物理。因此，在講解時(shí)，我會(huì)盡量簡(jiǎn)潔的告訴大家材料模擬參數(shù)設(shè)置背后的數(shù)值原理，不能給大家這樣的錯(cuò)覺，某個(gè)參數(shù)這樣設(shè)置，是某某老師傅說的，這鍋太大。。

? ? ? ? ?不少朋友私信問如何入門材料模擬計(jì)算，我梳理了一下，結(jié)合之前發(fā)布過的視頻，給大家一個(gè)觀看指南吧。如果能堅(jiān)持看下來，應(yīng)該就算入門了，后面還是在實(shí)戰(zhàn)中積累經(jīng)驗(yàn)，也歡迎在評(píng)論區(qū)多討論。對(duì)于新手而言，材料模擬計(jì)算有常見的三大困難：

? ? ? ? （1）算法原理復(fù)雜。密度泛函理論博大精深、從多電子哈密頓量到單電子自洽方程、形形色色的交換關(guān)聯(lián)、贗勢(shì)方法等，里面的各種人名就夠記一陣。

? ? ? ? （2）軟件使用麻煩。以VASP（溫馨提示，提高版權(quán)意識(shí)，有需要請(qǐng)聯(lián)系源資科技）為例，自己20年前學(xué)習(xí)的時(shí)候就200+頁的說明書，INCAR里面各種關(guān)鍵字。另外，結(jié)構(gòu)建模應(yīng)該也是比較關(guān)鍵的，因?yàn)楹侠淼某跏冀Y(jié)構(gòu)能減少計(jì)算時(shí)間，得到可靠結(jié)果。

? ? ? ? （3）數(shù)據(jù)處理費(fèi)勁。還是以VASP為例，輸出文件較多，如果熟悉常見的腳本，處理還好些，但是學(xué)習(xí)腳本也是需要時(shí)間的。更重要的是，如果不理解原理，經(jīng)常無法判斷數(shù)據(jù)的合理性，也很難結(jié)合理論計(jì)算來解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

? ? ? ?當(dāng)然，有不少實(shí)驗(yàn)組同學(xué)可以和理論組有合作，所有的計(jì)算內(nèi)容都可以交給“專業(yè)人士”處理。所謂技不壓身，如果標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算越來越方便，學(xué)會(huì)提交計(jì)算也是挺好的，因?yàn)橛袀€(gè)想法找別人實(shí)現(xiàn)，溝通也是有時(shí)間成本的，可能給別人講清楚的時(shí)間，自己點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)都解決了。

? ? ? 下面針對(duì)以上三大困難，介紹一下相關(guān)的視頻內(nèi)容。? 視頻《第一原理方法和VASP入門》給出了從量子力學(xué)中多電子薛定諤方程到密度泛函理論中單電子自洽方程的講解，以及贗勢(shì)方法、平面波展開等，結(jié)合VASP的關(guān)鍵參數(shù)，給出相關(guān)說明。

? ? 如果想了解相關(guān)的數(shù)值方法比如通過系數(shù)變分求薛定諤方程等，可以查看視頻《微分方程本征值問題（定態(tài)薛定諤方程和變分法）》?；氐讲牧嫌?jì)算，對(duì)于給定的結(jié)構(gòu)，VASP可以通過聲子譜、能帶等討論體系的穩(wěn)定性、光電性質(zhì)等，可以查看視頻《第一性原理計(jì)算常用分析方法（看看DFT都能算啥吧）》，該視頻給出了計(jì)算時(shí)用到的INCAR關(guān)鍵參數(shù)，也是目前播放、收藏量最高的視頻。

? ? ? ?從軟件使用看，VASP有很多可以設(shè)置的參數(shù)，但在常見的計(jì)算中，很多參數(shù)保留默認(rèn)值也是可以的，尤其是自己對(duì)該參數(shù)沒有很好的理解時(shí)。經(jīng)過和實(shí)驗(yàn)組同行長期的交流，我們發(fā)現(xiàn)命令行的計(jì)算入門難，基于VASP開發(fā)了通過網(wǎng)頁提交計(jì)算的平臺(tái)SAGAR，和超算平臺(tái)合作部署，要求使用者有VASP版權(quán)。在時(shí)間允許的情況下，我們將完成平臺(tái)和其他DFT計(jì)算軟件的對(duì)接。該平臺(tái)目標(biāo)是讓大家可以通過簡(jiǎn)單的輸入完成常見的計(jì)算，生成數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)高通量篩選等，相關(guān)視頻在《SAGAR計(jì)算平臺(tái)介紹(常規(guī)DFT計(jì)算輕松入門，多組元體系高通量篩選一鍵完成)》。下面是計(jì)算平臺(tái)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)供參考，還有近期的線下交流活動(dòng)信息。

? ? ? ?在計(jì)算材料學(xué)案例系列中，大家觀看和收藏最多的是缺陷形成能相關(guān)的視頻，缺陷對(duì)材料性能的確非常重要。而系統(tǒng)研究體系穩(wěn)定性，化學(xué)勢(shì)的理解是非常關(guān)鍵。從趨勢(shì)看，簡(jiǎn)單的計(jì)算越來越標(biāo)準(zhǔn)化（借助網(wǎng)頁平臺(tái)可以輕松完成），數(shù)據(jù)的理解更重要，希望入門的朋友多看看固體物理相關(guān)書籍，打好基礎(chǔ)。另外，材料計(jì)算更重要的應(yīng)用是預(yù)測(cè)，走在實(shí)驗(yàn)前面，這也是我們平臺(tái)的另一主要目標(biāo)，對(duì)多組元材料可以有效篩選，降低實(shí)驗(yàn)成本。