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标题: 欢迎参加第2届北京科音高级量子化学培训班！(10月11-14日) 向量子化学计算高手迈进！ [打印本页]
作者
Author: sobereva    时间: 2025-9-15 17:29
标题: 欢迎参加第2届北京科音高级量子化学培训班！(10月11-14日) 向量子化学计算高手迈进！
2025-9-16更新：本培训的报名现已在http://www.keinsci.com/workshop/2KAQC页面开始，以下为报名前的预告信息



北京科音自然科学研究中心（http://www.keinsci.com）连同北京科韵科技发展中心，将于2025年10月11-14日于北京举办“第2届北京科音高级量子化学培训班”。此帖为预告贴，培训正式报名将于2025年9月16日中午12:00在北京科音官网的http://www.keinsci.com/workshop/2KAQC页面开始，同时发布培训详情，欢迎报名并相互转告！

与培训有关的常见问题，如报名流程、发票、住宿、讲义、有没有线上培训、邀请函等，见《北京科音办的培训班FAQ》（http://www.keinsci.com/FAQ.html）。如果仔细看了FAQ对于培训仍有不清楚的问题，欢迎发电子邮件到北京科音官方邮箱keinsci[at]sina.com咨询，会有专人及时回复。


培训介绍

北京科音自然科学研究中心从2015年开始已举办了66届计算化学培训班，内容含金量很高且价格良心，获得了参加者的热烈反响和很高的评价，在中国的计算化学领域里有相当高的知名度，非常欢迎进入计算化学公社论坛的培训班相关栏目（http://bbs.keinsci.com/forum-43-1.html）查看历届培训的回顾以及新闻稿的回帖中学员们发表的参后感想。

本次北京科音高级量子化学培训班的开办目的是使得已经具有北京科音中级量子化学培训班（http://www.keinsci.com/KBQC）或相近水平的研究者进一步提升研究能力，从“跑”的水平真正达到“跳”的水平！通过本培训，学员将充分掌握明显比中级班涉及的更高级、更深入、更复杂的理论方法和研究问题的手段，如CASSCF和多参考计算、从头算动力学、全电子相对论计算、显式相关计算、振动电子光谱的计算、势能面交叉、极高精度和低标度耦合簇计算、磷光速率的计算、双光子吸收的计算，等等，同时学会ORCA、xtb、Dalton、GAMESS-US、MRCC、NWChem、eT等更多计算程序的使用，并且大幅开阔眼界，从而能在量子化学研究方面显著更上一层楼，研究更广泛的问题，做出明显更有深度、更出彩的研究工作！本培训里讲的内容都是讲授者卢天老师花费海量时间研究和探索，并耗费极大心血总结出的难以通过任何其它方式获得的珍稀干货，十分硬核，信息量超级大（幻灯片超过2100页！），对于想真正达到高手水平的人来说是格外珍贵的饕餮大餐！通过本培训的学习，参加者能顺利上手研究很多连经验丰富的专业内行都很难搞定的深入复杂的问题。本培训必定会令参加者感到不虚此行、一本满足！本培训下一届预计要等到2027年，欲参加者切勿错过这次宝贵的学习机会！

高级班的内容经过极其精心编排和制作，对各个主题既充分讲授理论、传授研究经验，又结合各种计算程序详细讲授实际计算方法，给出巨量而且是精心设计的例子，力求令学员在尽可能短的时间内学会如何计算与主题相关的实际问题，同时又能掌握足够的理论背景知识，从而很容易能够在课程讲授的例子的基础上举一反三来研究自己的体系和问题。讲授者卢老师在培训内容的准备上精益求精，在培训中会将长年累月积攒、提炼的知识精华和宝贵经验以最易于理解的形式倾囊传授，对概念和计算要点讲得特别清楚透彻。

高级班的内容是中级班内容的关键延伸和扩展。我们假定参加者已经具备了中级班程度的知识，因此中级班已经详细讲过的知识将不会在高级班重复。如果你亟需学习高级班里面的一些知识，但量子化学水平又比较欠缺，我们强烈建议参加中级班进行弥补，要不然知识的gap太大，学习高级班的知识会遇到明显困难（例如静态相关的概念、判断在中级班已经讲得很充分了，高级班讲CASSCF和多参考计算的部分就不再花时间重复讲授这些内容）。下一届中级班预计在2026年暑假，等不及参加下一届中级班的话可以按照http://www.keinsci.com/KBQC里的说明向北京科音官方购买往届中级班资料自学。值得一提的是中级班的幻灯片多达2600多页，实质上是>10天长度的培训，信息体量巨大，高级班里这些拔高的内容都是建立在中级班庞大的知识地基之上的。以下是北京科音不同量子化学培训班之间的关系

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本培训的第1届于2024年10月举行，获得了学员们的非常高的评价，欢迎阅读http://bbs.keinsci.com/thread-49139-1-1.html查看培训的回顾和回帖里的学员们参加的感受！！！学员回复摘录：

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讲授者介绍
卢天

现任北京科音自然科学研究中心主任，在量子化学、波函数分析、分子模拟、第一性原理方面有长期深入的研究，是用户遍及超过90个国家的知名量子化学波函数分析程序Multiwfn（http://sobereva.com/multiwfn）的开发者。发表SCI论文100余篇，已被引用超过6万次，连续入选Elsevier中国高被引学者名单，入选全球学者库网站公布的全球排名前10000的中国学者名单。担任过Nature、Nature Chemistry、Nature Communication、Angew. Chem.、J. Phys. Chem. Lett.、ACS Catal.、Carbon、Chem. Eng. J.等90多种国际知名化学类期刊审稿人。从2015年至今已讲授过60多期北京科音主办的量子化学、分子动力学、波函数分析、第一性原理的培训，授课总计超过2000小时，有非常丰富的教学经验。其讲授的课程因很高的含金量和认真的态度深受历届学员好评，场场爆满，获得了很好的口碑。他也是超过一万人的知名度极高的计算化学交流QQ群“思想家公社”（http://sobereva.com/QQrule.html）的群主、规模超大且特别专业的计算化学交流论坛“计算化学公社”（http://www.keinsci.com）的创建者和维护者、Sobereva网名主要使用者。他一直以来在论坛、QQ群里不留余力地义务解答海量计算化学问题已长达20年，撰写过数百篇量共几百万字的高质量计算化学文章发表于博客（http://sobereva.com），对提升我国青年计算化学工作者的整体研究水平做出了积极贡献。个人详细介绍见：http://www.keinsci.com/members/Tian_Lu.shtml。



培训内容

本届培训内容的提纲如下，完整培训内容见本文文末的附录。将北京科音中级量子化学培训班（http://www.keinsci.com/KBQC）、量子化学波函数分析与Multiwfn培训班（http://www.keinsci.com/WFN），以及本次的高级量子化学培训班的内容相结合，就几乎完全把各种应用性量子化学研究需要的知识全覆盖了。


本培训班的精心制作、极高含金量的幻灯片多达超过2100页！培训里提供的计算程序输入输出文件多达2600个以上！

由于不同程序最擅长的计算不一样，而且本培训讲的都是深入、高阶的主题，因此本培训用到的量子化学程序不拘泥于“大宗向”的Gaussian程序，而是会讲到大量其它量子化学程序，包括ORCA、xtb、sTDA、MRCC、NWChem、GAMESS-US、Dalton、eT、CFOUR、Dirac等。尤其是对流行度已经相当高、功能十分强大的ORCA讲得真是极尽详细和深入，培训里涉及ORCA的幻灯片总计超过700页。本培训也充分用到Multiwfn的一些功能，包括观看轨道、不同程序间传递轨道、产生某些类型的轨道（如UNO、LMO）作为CASSCF的初猜、绘制各类光谱、产生输入文件、分析从头算动力学中电子结构的变化、计算ELF用于ω调控等。

此次培训所用全部幻灯片将以纸质方式打印装订作为讲义提供给每位学员，以便学员预习、课后复习和减少需要记笔记的量。除了课上讲的内容外，本培训还会提供大量与主题相关的学习资料（第三方公开的幻灯片、重要原文、综述、教程等），使得对某些主题有进一步钻研意愿的参加者能够了解更多的知识。

由于课程内容超级紧凑、强度极大，连课间休息时间都没有，也因此没有专门时间留给学员练习操作，所以不是必须携带笔记本电脑，但携带的话可以在现场演示的过程中跟着操作、看相关电子文件。因此是否携带笔记本电脑请酌情决定。

本培训还有专用的QQ群，培训结束后一周内如果对培训所讲的内容有任何疑问、没完全搞懂的地方都可以在群里提问。而且学员在科研中遇到的量子化学问题也可以在培训群里问，卢老师会利用自己丰富的科研经验以及论文发表和审稿经验给出有益的建议，并且远比在网上其它地方的回答更为详细和具体得多。即便在群解散后，卢老师依然会在精力允许的情况下无限期、无偿地在超过一万人的规模巨大、专业性极强的计算化学综合交流群思想家公社QQ群（http://sobereva.com/QQrule.html）和计算化学公社论坛（http://bbs.keinsci.com）对学员学习本课程内容和科研过程中遇到的问题进行耐心的解答。
培训班学员的重要福利：参加本培训的学员在思想家公社QQ群里可以获得VIP头衔，相对于普通群成员，卢老师（群主Sobereva）会花明显多得多的精力着重解答VIP成员的问题！之前已经有VIP头衔者参加本培训可以进一步增加V数，从而得到更高优先级、更具体的回答！
每一届本培训内容都有显著更新，加入更多主题和对已有主题内容的进行增补、完善，并体现计算程序最新版本带来的改进和用法改变，内容始终与时俱进。因此之前参加过的学员再次参加又可以获得很多新知识。参加过往届培训的学员以不到场方式重新参加可以享受6折优惠。



本届相对于上一届高级班的内容巨幅扩展

第1届高级班到本届高级班相隔约1年时间，在这期间讲授者卢老师煞费苦心、耗费了巨量时间精力将高级量子化学培训班内容打造得尽可能完美、扩充了多达的1/3内容！！！幻灯片已经从第1届的1500页左右增加到了2000页左右！！！本届增加的内容完整罗列在下面。本届培训还同时修复了第1届培训内容中存在的很多bug。

• “CASSCF、多参考方法的原理与应用”部分，扩展到了350多页，比第一届增加了近一倍的内容！！！现在这部分对CASSCF和多参考方法相关背景知识已经讲得极为系统和详细，精心编排的充分涵盖各种情况的计算例子已达到了30多个，从最基础的CASSCF(2,2)到高精度的MRCI/MRCC再到最新的NEVPT4(SD)和ICE-NEVPT2全覆盖、从单原子到有机分子再到过渡金属配合物各种体系全覆盖、从化学反应能/势垒计算到激发能计算到振动分析再到NMR计算等等各种问题全覆盖、MO/NO/NBO/LMO/UNO/有限温度MO/AVAS等各种初猜轨道的利用全覆盖...各个例子都特意强调对相应情况如何恰当定义活性空间和产生初猜轨道。目前这一节的含金量和内容丰富程度说是CASSCF和多参考计算的葵花宝典也不算太夸张，着实是这类方法计算从初识到精通的近乎完美的学习途径！本届给这一节新添加的内容：
  •   方法学部分：CASPT2思想的具体介绍；DCD-CAS(2)方法的介绍；MR-CEPA(0)方法的简介；多参考四阶微扰方法NEVPT4(SD)的介绍；MR-EOM-CC的介绍；short-range DFT (srDFT)方法的介绍；大幅扩展极高精度的多参考耦合簇（MRCC）的介绍；大幅扩展了MC-PDFT的介绍；判断MCSCF的波函数的稳定性的方法；计算化学反应的活性空间选取的讨论；不同多参考方法对活性空间要求差异的讨论；OO-CCD(T)用于静态相关不强不弱体系的价值的讨论；扩展了ICE-CI的介绍
  •   程序使用部分：大幅扩展了ORCA做MRCI的介绍；ORCA中的MRCC、NEVPT4(SD)、MR-EOM-CC的用法介绍；ORCA中用AVAS方法产生初猜轨道；对ORCA做CASSCF中涉及的CI系数优化的细节和不收敛的解决的说明；ORCA中RAS和ORMAS空间的设置以及用户自主定义CI空间中的组态方法的说明；actorbs、ActConstraints等重要选项的使用说明；ORCA做ICE-CI、ICE-SCF、ICE-NEVPT2的说明
  •   实例部分（若未注明都是ORCA做的）：CASSCF优化1,4-脱氢苯的双自由基态；标量X2C-NEVPT2对Cr2做势能面扫描得到结合能曲线；SC-NEVPT2计算吖嗪的反转S1-T1能隙；NEVPT2计算Diels-Alder反应势垒和反应能的例子和活性空间选取的详细讨论；QD-NEVPT2的计算LiF的最低两个1∑+态曲线考察避免交叉的例子和结果的深入讨论；MRCI计算CH2的最低单/三重态能量随键角的变化；MRCI+Q计算CH2的特定不可约表示的态的能量随键角的变化；MRCI+Q计算笑气NNO的异构化能并结合此例对计算异构化能所用的活性空间问题做深刻的讨论；NEVPT4(SD)计算乙酸-Cu双核配合物的单-三重态能量差；MRCC计算静态相关极强的H4体系；MRCI、FIC-MRCC、MR-EOM-CC计算Al原子的3p-4s激发能；FIC-CASPT2-IPEA做N2势能曲线扫描；借助AVAS做二苯甲烷的pi-pi*激发的NEVPT2计算；借助AVAS做顺铂的d-d跃迁的MRCI计算并体现double-shell的考虑；使用ICE-CI对LiH做Full CI的近似计算；ICE-SCF计算五并苯（用到CAS(22,22)活性空间）；ICE-NEVPT2结合CAS(18,18)计算18轮烯；用Dalton对苯分子在CASSCF级别下计算磁化率和磁屏蔽值；用Dalton对C16碳环的三重态在CASSCF级别下计算NICS(1)ZZ芳香性指数（重复卢老师在《全面揭示16碳环（cyclo[16]carbon）非常奇特的激发态芳香性！》http://sobereva.com/741介绍的论文中的计算）

• 新加入了“势能面交叉与光化学”一节，超过130页：不同电子态的势能面在特定几何结构下可以出现相交或接近相交，称为势能面交叉，这与光化学机理、电子激发态的无辐退激过程、涉及多态的反应的产物分布等方面有直接联系，是做非绝热过程研究的关键。本节的目的是让学员充分具备研究这些问题的能力，给出了涵盖各种情况的大量例子使得学员能够很容易地举一反三，并充分领会实际计算中的各种重要细节和关键要点。本节有三部分内容：
(1) 势能面交叉的相关知识：这部分内容目的是使得学员对势能面交叉及各种相关背景知识有充分、深刻的了解，讲授内容包括：势能面交叉的概念；绝热态与透热态；势能面完全相交的条件与避免交叉；势能面交叉区域的势能面结构、圆锥交叉；MECP与MECI的概念；MECP的搜索算法；MECI的搜索算法；不同理论方法描述势能面交叉的能力；光化学的概念；大量的扩展阅读文章；势能面交叉与光化学的相关专著盘点
(2) MECP搜索例子：这部分详细示例和讲解怎么用具体程序以各种方式搜索各种情况的MECP，包含以下内容
• Gaussian用户搜索MECP的方法说明
• sobMECP的用法介绍（sobMECP是本培训讲授者卢天编写的被广泛使用的搜索MECP的程序）
• 用sobMECP在DFT下搜索FeO+的四-六重态MECP实例
• 用sobMECP在DFT下搜索Pt配合物的单-三重态MECP实例
• 用sobMECP在DFT下搜索O3的S0-T1的MECP实例
• 用sobMECP在DFT下搜索氮宾分子环化的MECP实例
• 用sobMECP在TDDFT/DFT下搜索乙酰苯的S1-T1态的MECP实例
• 用Gaussian在CASSCF下搜索CH2的T0-S1的MECP实例
• ORCA搜索MECP的功能的介绍
• ORCA在DFT下搜索[CH3O]+的单-三重态的MECP实例
• ORCA在DFT下搜索乙烯二酮解离路径的MECP实例
(3) MECI搜索例子：这部分详细示例和讲解怎么用具体程序以各种方式搜索各种情况的MECI，包含以下内容
• Gaussian用CASSCF搜索1,3-丁二烯的S1-S2的MECI实例
• Gaussian用CASSCF搜索苯-盆苯之间光异构化的MECI实例
• Gaussian用CASSCF搜索光诱导噻吩开环的MECI实例
• ORCA搜索MECI的功能的介绍
• ORCA用SF-TDDFT搜索亚乙基乙叉（ethylidene）的S0-S1间MECI实例
• ORCA用SF-TDDFT搜索亚乙基乙叉的S0-T1间的MECP实例
• ORCA用SF-TDDFT搜索偶氮苯的光异构化的MECI实例
• ORCA用SF-TDDFT搜索二苯乙烯的光环化的MECI实例
• ORCA用TDDFT搜索尿嘧啶的S1-S2间的MECI实例
• GAMESS-US搜索MECI的功能实例
• GAMESS-US用MRSF-TDDFT搜索乙烯结构扭曲的S0-S1间MECI实例

• 新加入了“X光光谱的计算”一节（正在制作中，下为暂定内容）：量子化学研究者研究的最多的电子光谱的是价层电子激发相关的光谱，而内核电子的激发（对应X光吸收光谱，XAS）和内核电子的电离（对应X光电子谱，XPS）也同样十分重要，能够提供原子所处状态、局部化学环境方面的关键信息。本节讲授X光光谱的各种相关背景知识，详细盘点各种计算X光光谱的方法并进行比较（如TDDFT、STEOM-CCSD、IP-EOM-CCSD、CASCI/NEVPT2、DFT/ROCIS、结合MOM做ΔSCF、Koopmans定理结合QTP系列泛函等），并给出以不同方法计算各种体系的XAS和XPS的实际例子，使研究者能够举一反三、轻车熟路地做这类计算

• 新加入了“real-time TDDFT模拟”一节（40多页）。real-time TDDFT (RT-TDDFT)通过求解含时Kohn-Sham方程，可以模拟体系的能量和电子结构特征随时间的实时变化。常用于模拟随时间变化的电场对化学体系的能量和电子结构的影响、模拟价层和X光电子光谱、考察电子转移等超快过程。本节详细介绍RT-TDDFT的各种相关知识以及通过NWChem做RT-TDDFT模拟的方法，内容包括：RT-TDDFT的原理和用途介绍；支持RT-TDDFT的程序盘点；RT-TDDFT的相关学习资料；使用NWChem做RT-TDDFT的输入文件写法详解；做RT-TDDFT模拟电子光谱的流程和细节的详细介绍；实例1：施加kick场模拟水分子的全范围电子光谱并与LR-TDDFT的结果进行对比，顺带强调RT-TDDFT具有的模拟吸收光谱在强场下表现的非线型特征的能力、强调RT-TDDFT算大体系完整光谱相对于LR-TDDFT的效率优势；实例2：模拟高斯包络脉冲电场令水分子产生的共振激发；实例3：模拟外加的电子在TCNQ二聚体中的分子间瞬时转移过程

• 新加入了“对角Born-Oppenheimer校正(DBOC)的计算”一节（12页）。DBOC是计算极高精度计算热化学数据（达到亚化学精度）必须考虑的一项。此节详细介绍了DBOC的概念、重要性和计算的背景知识，并演示怎么用ORCA和CFOUR程序分别在DFT和耦合簇级别下计算DBOC

• 原先的“极高精度耦合簇计算”更名为“使用MRCC和eT做基态和激发态的高精度耦合簇计算”，并从原先的20多页扩增到了56页。相对于上一届的变化：
  •   MRCC部分：加入了ADC(2)、SOS-CIS(D)形式的TD-双杂化、SOS-ADC(2)形式的TD-双杂化的使用说明和实际计算例子。其中示例的RS-PBEP86/SOS-ADC(2)方法算任何类型电子激发都表现得很好，很适合想获得比TDDFT明显更高精度、更稳健结果且希望计算不过于昂贵时使用。
  •   eT部分：eT是近年来新开发的特别擅长做耦合簇计算的免费、高效的程序，介绍文章见J. Chem. Phys., 152, 184103 (2020)。这一节用20多页幻灯片专门介绍eT程序的功能、安装与使用，重点演示通过eT程序使用比TDDFT稳健精确得多的Cholesky分解加速的LR-CC2方法以及使用极高精度的EOM-CC3方法计算激发能和振子强度。还演示通过不对称Lanczos链方法结合EOM-CCSD精确高效计算UV-Vis全范围光谱的做法。

• “ORCA程序的使用”部分，新加入的内容有：轨道优化的微扰和耦合簇计算示例；输出UNO轨道；通过MOM方法做ΔSCF方式的激发态计算的原理和实例；ORCA结合Multiwfn预测物质的颜色；计算动态极化率；使用openCOSMO-RS 24a溶剂模型；使用ORCA做多尺度计算的介绍；ORCA做ONIOM(wB97X-3c:GFN2-xTB)搜索姜黄素的H转移过渡态的实例；B3LYP-3c的简介；CSF-ROHF与GS-ROCIS方法介绍；TDDFT做激发态优化和振动分析的例子；TDDFT计算激发态偶极矩的例子；ORCA的json文件的意义和产生方法、示例将AUTOCI模块产生的CCSD(T)级别的单电子密度矩阵写入json文件；背景电荷使用的例子。
  同时针对近期发布的ORCA 6.1版的改进做了很多更新，如：令幻灯片里对手册内容的介绍与新版本对应；此版本已能够解析地计算Raman活性而重新修改了例子；加入了CCSD(T)解析计算极化率的例子；加入了新支持的超极化率计算的例子；加入了利用RIGIDBODYOPT在优化时保持所有分子为刚性的例子；加入了利用RigidFrags和RelaxFrags在笛卡尔坐标下优化时分别令片段处于刚性和柔性的例子。

• “从头算分子动力学”部分：加入了metadynamics的介绍和ORCA做metadynamics的AIMD的实际例子。加入了“AIMD程序的选择建议”。加入了ORCA做18氮环分子解离过程的模拟例子（http://sobereva.com/725博文报道的卢老师的研究里的体系）

• “低标度耦合簇方法”部分：对C8F8做DLPNO-CCSD(T)的CPS外推、做DLPNO-双杂化泛函计算的例子。加入了能够令MP2、耦合簇实现线性标度的cluster-in-molecule (CIM)方法的具体介绍，并给出在ORCA中做CIM-DLPNO-CCSD(T)计算的实际例子

• “相对论量子化学”部分：增加了CASSCF和MRCI计算时考虑旋轨耦合的例子，包括SOC-CASSCF计算旋轨耦合造成F原子基态的能级分裂，以及SOC-MRCI计算OH自由基基态的旋轨耦合分裂能。

• “spin-flip TDDFT方法”部分：加入了GAMESS-US做MRSF-TDDFT的具体例子，加入了做MRSF-TDDFT的OpenQP程序的介绍

• “磷光速率的计算”部分：加入了用Dirac程序做二分量相对论的TDDFT得到磷光速率的例子。加入了响应函数的背景知识的介绍

• “DFTB、GFN系列方法与xtb程序的使用”部分：加入了g-xTB方法的介绍。加入了ORCA 6.1开始原生支持的(sp)GFN1/2-xTB方法使用的说明

• “振动电子光谱的计算”部分：加入了ORCA做振动电子光谱计算的实际例子

• “分子振动问题的高级计算方法”部分：加入了做VPT2的独立的程序pyVPT2的简介。加入了ORCA通过GVPT2计算对NMR做振动校正的例子

• “双光子吸收的计算”部分：加入了三光子吸收的介绍和Dalton做这种计算的实例

• “交换-相关泛函的调控”部分：加入了利用Multiwfn做ELF调控的具体例子

• “密度拟合、RI与COSX技术”部分：加入介绍被很多程序用于加速库仑作用计算的Fast multipole moment (FMM)技术，以及ORCA 6.1开始引入的加速巨大体系库伦计算的Bubblepole (BUPO)技术



培训时间和地点

2025年10月11日至14日共4天。授课时间为每日9:00-12:00、13:00-18:00（为了传授尽可能多的知识，通常会拖堂一些），现场授课共计至少4*8=32小时。

培训和报道地点为北京国润商务酒店会议中心。报到时间为10月10日20:00-20:30，以及10月11日上午8:00-8:30。报到时将提供讲义、邀请函、发票和精美礼品。​



报名费

• 学生自费价：1750元
• 教师（含博士后）以及企业人员自费价：2050元
• 学生公费价：2600元
• 教师（含博士后）公费价：2900元
• 企业人员公费价：3300元
（自费比公费便宜很多是为了尽可能减少自掏腰包学习的学员的经济压力，内容上无任何差别。报名表里发票抬头填的是学校、单位名就被判断为公费）
费用包含：全4天现场听课费、350多页的纸质讲义（印刷培训所用的超过2100页幻灯片）、海量电子资料（>2600个输入输出文件+培训涉及的辅助脚本/程序+巨量重要的相关文献/文档）、培训结束后一周的培训专用QQ群内极为详细答疑、获得思想家公社QQ群中VIP头衔（得到不限时间的高优先级答疑）。

关于不到现场参加的情况：如果因故不便到现场参加，可以照常报名并付款（和到现场听课的费用相同），然后由我们快递寄送印有全部培训所用幻灯片的极高含金量的讲义，通过提供的链接下载课上用到的所有电子资料，在培训完全结束后还可以在培训班专用网盘里下载现场的全程培训录音。由此通过讲义+录音+电子资料的方式自学也可以达到不错的学习效果。如果有任何搞不懂的都可以在培训群里问，会及时得到详细的解答。此类学员请在发送报名邮件的时候需注明是不到现场的，我们没有名额限制（注意这不叫线上培训，请勿向我们发邮件问是否有线上培训，本培训绝对不会有线上形式，既没有现场视频也没有现场直播，原因在《北京科音办的培训班FAQ》http://www.keinsci.com/FAQ.html里红字写明了）。

往届学员的优惠：参加过往届北京科音高级量子化学培训班的学员，以不到场方式参加本届培训，可享受六折优惠！



附：本届培训内容详细介绍

各个主题讲授的主要内容如下，各主题的幻灯片页数一起列出

密度拟合/RI与COSX技术（20多页）：这部分讲解ORCA等程序中对加速DFT、后HF、TDDFT等计算起到至关重要作用的密度拟合/RI与COSX技术，只有懂得了这些知识才能将这些程序真正用得又好又快。内容包括：先回顾交换项和库伦项的计算公式，然后讲解密度拟合/RI近似的思想和实现细节、RI技术用于MP2/双杂化和后HF、辅助基组（/J、/JK、/C型辅助基组的意义和选择）、split-RI-J、Cholesky decomposition技术、chain of spheres exchange (COSX)技术的原理和实际价值、各种量子化学程序对加速技术的支持情况。还讲解被很多程序用于加速库仑作用计算的Fast multipole moment (FMM)技术，以及ORCA 6.1开始引入的加速巨大体系库伦计算的Bubblepole (BUPO)技术

ORCA量子化学程序的使用（324页）：ORCA是达到量子化学高手阶段必须充分掌握的程序，这一节真是把ORCA讲得极尽全面和透彻，通过这部分内容学员可以非常快速、顺利上手强大、高效、免费、日趋流行的ORCA程序的主要功能的使用，并获得大量非常重要的卢老师总结的使用经验，从而达到用得游刃有余的程度。通过本培训学远比自己啃手册、搜集网上零七八碎资料学习ORCA顺利太多了。本部分内容如下
• ORCA的基本特征：ORCA的历史与现状；盘点ORCA的优、缺点；罗列ORCA的相关网络资源；盘点ORCA的主要功能和各种其它功能；盘点ORCA支持的所有理论方法；ORCA对核坐标的解析导数的支持情况；Gaussian用户使用ORCA的几个需要注意的问题；罗列ORCA的各种子程序以及附带的独立运行的程序的功能；ORCA的并行与计算资源的设定；ORCA的安装与运行；批量运行ORCA；介绍gbw和其它常见的临时文件
• ORCA的输入文件：使用Multiwfn创建输入文件；输入文件的基本规则；内坐标的输入；理论方法的输入；色散校正的设置；冻核设置；Grimme提出的重要的各种3c系列方法介绍（如B97-3c、r2SCAN-3c、ωB97X-3c等等）；内置基组的输入；自定义基组与赝势的输入；RI和COSX的利用；辅助基组的指定；常用关键词；SCF收敛限；SCF的模式；积分格点设置；对称性的利用和对优化的影响；多步任务；使用隐式溶剂模型，包括CPCM、SMD、openCOSMO-RS、DRACO
• 单点计算与相关问题：普通泛函ωB97M-V结合def2-QZVP计算示例（包括输出信息详细解读、观看轨道、依靠Multiwfn做布居和键级分析）；双杂化泛函PWPB95-D4计算示例；精度非常高的ωB97M(2)双杂化泛函的特殊使用方法；单参考体系的金标准CCSD(T)计算示例；MDCI模块给出的耦合簇的密度种类的说明；AUTOCI模块支持的高级别耦合簇CCSDT计算示例；圣杯方法Full CI计算示例；轨道优化的微扰和耦合簇计算示例；深度全面盘点ORCA遇到SCF不收敛、收敛异常的解决方法（约20种！）
• 几何优化；收敛标准和自定义；B97-3c优化弱相互作用复合物的例子（输出文件详细解读、输出的各种文件盘点、收敛情况的可视化监控，其中利用到卢老师开发的OfakeG程序http://sobereva.com/498）；用ORCA支持的CCSD(T)解析梯度做优化；限制性优化的方法，其中还包括令优化时特定片段以及每个分子都保持刚性的方法；几何优化不收敛、难收敛的解决方法盘点（10种）
• 振动分析：振动分析的功能；orca_vib的用法；振动分析任务输出文件解读；演示ORCA结合卢老师开发的非常流行的Shermo程序（http://sobereva.com/552）算热力学数据；观看振动模式动画；用ORCA+Multiwfn绘制红外、Raman和振动圆二色谱（VCD）；盘点约10种虚频的解决方法
• 势能面扫描：做刚性扫描的方法和RI-MP2下做扫描的具体例子；Morse势函数的自动拟合；做柔性扫描的方法和r2SCAN-3c做键拉伸扫描的具体例子
• 优化过渡态：介绍optTS、scanTS和NEB-TS三种找过渡态的方法；以HF加成到乙烯为例演示optTS找过渡态
• 产生IRC：介绍跑IRC的方法、给出具体实例、对结果分析绘制
• 用NEB-TS同时产生过渡态和反应路径：以oxycope重排为例，非常完整地示例怎么用ORCA特有的NEB-TS方法基于反应物和产物结构在产生反应路径的同时得到过渡态，并对细节进行说明
• 电子激发与电子光谱计算：TDDFT计算的重要选项盘点；关于积分的考虑；溶剂效应的考虑；TD-PBE0/def2-SV(P)结合CPCM描述溶剂环境计算螺烯的激发态的例子；TDDFT对苯胺S1激发态做优化和振动分析的例子；TDDFT计算激发态偶极矩的方法；ORCA+Multiwfn绘制UV-Vis谱、电子圆二色谱（ECD）；双杂化泛函做TDDFT的方法，以及TD-DSD-PBEP86/def2-TZVP计算卟啉的激发态；ORCA特色的DFT/ROCIS方法（对开壳层体系可以得到自旋纯态激发态）的特点、用法，以及计算苯胺自由基的无自旋污染的二重态和四重态激发态的例子；高精度EOM-CCSD方法的使用和计算例子；比EOM-CCSD标度更低而且算电荷转移激发更好的STEOM-CCSD的使用和计算例子；ADC(2)算激发态的用法；ORCA结合Multiwfn预测物质的颜色；通过MOM方法做ΔSCF方式的激发态计算的原理和实例
• 属性计算：示例CAM-B3LYP/def2-TZVPPD计算18碳环的静态极化率、RI-MP2/aug-cc-pVTZ计算水的静态极化率、CCSD(T)解析计算水的静态极化率；DFT计算动态极化率；DFT计算第一超极化率；NMR的计算方法，以及用计算NMR很好的双杂化泛函revDSD-PBEP86结合pcSseg-2基组的计算例子，以及结合Multiwfn绘制NMR谱；核自旋-自旋耦合常数的计算例子；NICS的计算；能计算深层电离能的IP-EOM-CCSD的使用和例子；能计算各阶电子亲和能的EA-EOM-CCSD的使用和例子
• 杂知识和杂计算：利用libXC使用比ORCA内置的更多泛函的方法以及实际例子；ORCA中双电子积分的储存；ORCA的json文件的意义和产生方法，并示例将AUTOCI模块产生的CCSD(T)级别的单电子密度矩阵写入json文件；“免费”的BSSE校正方法gCP的使用；counterpoise校正在ORCA中的实现；ORCA的便利的自动基组外推的详细介绍和使用技巧；利用ORCA的compound script做热力学组合方法计算；分数占据数的DFT计算；有限温度的DFT计算；快速、直观展现不同区域静态相关强弱的FOD分析的原理，以及在ORCA中的实际计算例子和使用Multiwfn可视化FOD的例子；加外电场；加背景电荷；加外力；初猜轨道的交换；对称破缺单重态的计算（guessmix和FlipSpin方法），以及反铁磁性耦合常数的计算；波函数稳定性测试和自动优化稳定波函数；产生MP2、CCSD、CASSCF、MRCI自然轨道以及结合Multiwfn产生TDDFT自然轨道的方法；产生UNO轨道的方法；输出Fock矩阵、密度矩阵、重叠矩阵等各种矩阵的方法；orca_plot程序简介；ORCA与Gaussian的联用；极小能量圆锥相交（MECI）搜索功能说明；简介卢老师开发的非常流行的团簇构型和分子构象搜索程序molclus（http://www.keinsci.com/research/molclus.html）与ORCA的结合；使用ORCA做多尺度计算的介绍；ORCA做ONIOM(ωB97X-3c:GFN2-xTB)搜索姜黄素的H转移过渡态的实例

使用MRCC和eT做基态和激发态的高精度耦合簇计算（56页）：耦合簇是如今使用极其广泛的高精度计算方法，虽然Gaussian等大宗向量子化学程序就能做耦合簇计算，但有明显不足，比如无法做CCSD(T)以上级别的耦合簇计算、不支持超高精度的算激发态的LR-CC3方法、不支持精度好又稳健且性价比比EOM-CCSD明显更高的LR-CC2激发态计算方法，等等。这一节讲授两个以做耦合簇计算为专长的程序MRCC和eT的使用，能完全解决以上问题。还简要提及使用Dalton通过线性响应耦合簇方法高精度计算激发态。本节内容：
• MRCC部分：盘点MRCC的功能和支持的各种方法；MRCC的编译；MRCC的运行；输入文件MINP的写法和重要选项；超高精度的CCSDT(Q)计算能量实例；CCSDT解析梯度优化分子实例；产生精度极高的CCSDT级别的密度以及令其被非常强大的波函数分析程序Multiwfn读取的方法；LR-CCSDT计算极高精度激发能和振子强度实例；高效且稳健的SCS-CC2计算激发能的实例。还顺带介绍MRCC做ADC(2)计算、SOS-CIS(D)形式的TD-双杂化计算，以及MRCC独家支持的SOS-ADC(2)形式的TD-双杂化用法说明和实际计算例子。其中示例的RS-PBEP86/SOS-ADC(2)方法算任何类型电子激发都表现得很好，很适合想获得比TDDFT明显更高精度、更稳健结果且希望计算不过于昂贵时使用
• eT部分：eT是近年来新开发的特别擅长做耦合簇计算的免费、高效的程序，介绍文章见J. Chem. Phys., 152, 184103 (2020)。这部分介绍eT程序的功能、安装、使用方法，重点演示通过eT使用比TDDFT稳健精确得多的Cholesky分解加速的LR-CC2方法以及使用极高精度的EOM-CC3方法计算分子的激发能和振子强度。还演示通过不对称Lanczos链方法结合EOM-CCSD精确高效计算UV-Vis全范围光谱的做法。顺带一提，激发态的CC3计算用eT是最佳选择，远比这方面并行效率糟糕的Dalton快得多。在免费程序里eT是做LR-CC2的最佳选择，MRCC虽然也能做但得不到振子强度

低标度耦合簇方法（45页）：耦合簇方法可以达到很高的精度，但是基于正则轨道的耦合簇的标度巨高，例如CCSD(T)的标度高达O(N7)，导致30原子以上的有机体系都基本算不动。为了能让耦合簇算大体系（大几十原子乃至上百原子），必须使用本节讲的低标度耦合簇方法！本节讲的内容是如今做高精度计算的人必会的。本节重点讲授已经非常流行的高精度计算中等甚至较大体系的DLPNO-CCSD(T)方法，包括：DLPNO方法的概况和发展（包含与MP2、F12等方法或技术的结合）、计算耗时/标度/资源消耗情况、影响精度的关键参数PNO阈值以及LoosePNO/NormalPNO/TightPNO的选择、耗时比tightPNO增加不多但能得到明显更好精度的PNO外推、DLPNO-CCSD(T1)的特点、DLPNO-CCSD(T)计算弱相互作用需要注意的问题和局限性、其它低标度耦合簇方法（MRCC的LNO-CCSD(T)、Molpro的PNO-LCCSD(T)以及它们与DLPNO-CCSD(T)的对比）。详细介绍用ORCA做DLPNO-CCSD(T)的方法，给出DLPNO-CCSD(T)/def2-TZVPP计算瑞德西韦分子的例子、DLPNO-CCSD(T1)/cc-pVTZ计算18碳环的例子、对C8F8分子做DLPNO-CCSD(T)的CPS外推的例子、做DLPNO-双杂化泛函计算的例子（ωPr2SCAN50-D4计算九并苯共价二聚体）。介绍对不小体系高精度计算激发态的DLPNO-STEOM-CCSD方法和在ORCA中的计算实例。给出用MRCC程序做LNO-CCSD(T)计算的方法和例子。最后顺带介绍能够令MP2、耦合簇实现线性标度的cluster-in-molecule (CIM)方法的具体介绍，并给出在ORCA中做CIM-DLPNO-CCSD(T)计算的实际例子

显式相关计算（34页）：对于经常用后HF方法做高精度量子化学计算的研究者，这一节详细讲授的显式相关计算的知识是必须要掌握的。利用这种技术，使用相对较低的代价就能得到≥ 4-zeta档次昂贵基组结果，因此遇到QZ、5Z档次基组算不动的时候，就特别应该考虑做显式相关计算，其中F12是最流行的形式，早已广泛流行。本节的内容包括：电子相关能随基组尺寸的收敛的介绍；给波函数引入电子间距离项的意义；氦原子的显式相关求解；R12方法；显式相关计算电子积分时对RI的重要利用；F12方法；显式相关方法的性能；显式相关计算用的基组（Dunning相关一致性基组的F12版，误差对比，补偿辅助轨道的概念，补偿辅助基组CABS的意义）；显式相关的实际应用；MP2-F12的不同形式；CCSD-F12的不同形式；对耦合簇的(T)项的F12修正；色散权重形式（DW-MP2、DW-CCSD(T**)-F12）；CABS singles校正；显式相关计算的BSSE问题；支持显式相关计算的程序盘点；ORCA做F12计算的关键词写法和基组；RI-MP2-F12/cc-pVDZ-F12计算实例；CCSD(T)-F12/cc-pVDZ-F12计算实例；不同显式相关计算方式的结果和耗时对比

相对论量子化学计算（123页）：量子化学计算牵扯到较重原子时总要考虑相对论效应，不恰当考虑相对论效应轻则精度差，重则结果毫无意义。这一节全面、完整、深入讲解了量子化学中与相对论有关的一切背景知识，结合实例充分讲授了如何在量子化学计算中合理且有效率地考虑相对论效应。注意，通过相对论赝势的方式体现标量相对论效应的做法在北京科音中级量子化学培训班（http://www.keinsci.com/KBQC）中的“赝势与相对论量子化学初步”一节已经十分详细讲过了，本节主要讲的是做全电子相对论计算的方法，虽然更贵，但克服了只靠赝势体现标量相对论效应的严重局限性。本节的内容：
• 相对论量子化学的基础知识：回顾狭义相对论的基本原理和洛伦兹变换；原子序数与相对论效应大小的关系；相对论效应对原子壳层和对化学问题的各种影响；旋轨耦合对价轨道的影响；Dirac方程与spinor（旋量）波函数；分子体系的Dirac方程的哈密顿；四分量相对论→二分量相对论→标量相对论&旋轨耦合→赝势&旋轨势的关系梳理；四分量的量子化学计算方法；四分量变换为二分量处理、Foldy-Wouthuysen (FW)变换、Breit-Pauli哈密顿、质量速度项、单/双电子Darwin项、单/双电子旋轨耦合项；孤立原子体系的旋轨耦合情况；盘点各种二分量哈密顿（DKH、ZORA、FORA、IORA、SEAX、Wood-Boring、RESC、X2C、DLU-X2C、NESC、IOTC）；picture change；标量相对论计算；实际研究中旋轨耦合的考虑（考虑单个态和多个态的旋轨耦合效应的场合、意义、做法、实现程序）；旋轨耦合算符的近似考虑（Zeff、SOMF、AMFI以及主流程序的支持情况）；点电荷和有限核模型；四分量和二分量计算程序盘点
• 相对论计算用的基组：先讲全电子相对论计算的优缺点，然后盘点各种全电子相对论计算可以用的基组，如(aug)-cc-p(wC)VnZ-DK系列、cc-p(wC)VnZ-DK3/-X2C、seg-cc-p(wC)VnZ-IOTC、SARC、SARC2、def2系列重收缩版、x2c-系列、ANO-RCC、ANO-R、Dyall、Sapporo系列、Hirao的DKH3基组、RPF-4Z、Jorge基组、Wahlgren/Faegri (RAF-R)、Cologne DKH2等。并且给出全电子相对论计算使用基组推荐。还提及WTBS、DGauss系列、UGBS、SVPall/TZVPall/TZVPPall这些未对相对论计算优化的全周期表全电子基组。之后讲赝势+旋轨势计算用的赝势基组，包括Stuttgart系列、dhf系列、CRENB系列
• 在ORCA的计算中考虑相对论效应：ORCA对单态和多态的相对论效应的考虑；ORCA支持的旋轨耦合算符；基于X2C在PBE0/x2c-TZVPall结合X2C/J下计算顺铂的例子；基于DKH2在CCSD(T)/cc-pVQZ-DK下计算硅炔的例子；基于DKH2用ωB97X-D4结合SARC-DKH-TZVP和重收缩版的def2-TZVP计算三乙酸铽的例子；基于X2C的全电子标量相对论对Hg2做解析梯度优化和振动分析的例子；基于X2C计算TMS的NMR的例子；旋轨耦合TDDFT计算硫代胸腺嘧啶的例子；旋轨耦合TDDFT计算Os配合物的例子，其中还结合Multiwfn绘制考虑旋轨耦合前后的电子光谱进行对比；CASSCF计算中考虑旋轨耦合考察F原子基态的能级分裂；MRCI计算中考虑旋轨耦合得到OH自由基基态的旋轨耦合分裂能
• 在其它主流量子化学程序中做相对论量子化学计算：做全电子标量相对论计算的方法；做全电子二分量相对论计算的方法；做赝势+旋轨势的二分量计算的方法；DKH2标量相对论计算Cu(CO)+的例子；DKHSO二分量全电子计算PbI2的例子；充分考虑相对论效应的高精度焓的计算方式；CASSCF下CH2的T0-S1间旋轨耦合的计算；CASSCF下OH的简并基态间的旋轨耦合的计算；在NWChem中做考虑旋轨势的DFT计算

约束性DFT（35页）：普通的DFT计算在SCF过程中通常都会收敛到能量最低的解，然而出于特殊目的，研究者往往希望得到具有特定电子结构特征的解，例如要求特定原子或片段上具有特定数目的净电荷或单电子，这必须通过本节讲授的约束性DFT（CDFT）方法实现。本节介绍CDFT的各种相关知识并给出通过NWChem程序做这种计算的丰富的例子。内容包括：CDFT的基本概念；CDFT的实际用处；支持CDFT的程序；CDFT的实现原理和算法细节；NWChem的CDFT功能；CDFT任务输入文件的基本格式；约束的设置方法；CDFT难收敛或报错的解决；检验收敛的波函数的做法。实例1：计算菌绿素-锌菌绿素的电荷转移态（输入文件写法要点、输出文件解读、不同CT态结果的差异、和TDDFT结果的对比、利用Multiwfn程序做布居分析和密度差图检验和理解得到的波函数特征）。实例2：考察苯...Li+的电荷分布与能量的关系的实例，通过shell脚本对电荷进行扫描以研究Li的电荷变化如何影响能量。实例3：巧妙地利用CDFT将闭壳层的二氧杂环丁烷二酮优化成草酸双自由基。实例4：利用CDFT计算吡啶阳离子的正电荷完全定域在N上的状态和真实状态的能量差

交换-相关泛函的调控（50多页）：这一节着重讲授针对实际研究的体系优化范围分离DFT泛函的关键参数ω的方法，从而令泛函对各种类型激发能、（超）极化率等问题都能有很好的计算结果，这个方法在文献中已使用得十分普遍。内容：回顾纯泛函和低HF成份泛函的普遍问题；交换泛函的长程校正（LC）；范围分离泛函的概念；ω的最优调控（IP-tuning）；详细介绍ω调控的泛函计算IP、EA、激发能、（超）极化率、光学旋转方面的表现；ω调控的主要缺点；量子化学程序中ω的设置；实现ω调控的程序盘点；使用卢老师开发的optDFTw（http://sobereva.com/346）程序调控ω的方法和实例；使用scanDFTw扫描ω的方法和例子；体系能量与电子数的关系（和离域性/定域性误差密切相关），以及使用shell脚本和NWChem程序绘制能量与电子数关系图的实例；ω+α二维调控；全局密度依赖（GDD）的调控；基于ELF的快速的ω调控方法（ELF调控）以及利用Multiwfn做这种调控的实例；机器学习预测最优的ω；三重态调控（Triplet Tuning）；溶剂环境下的ω调控、ω调控的屏蔽的范围分离泛函（SRSH）的效果和实现方法

CASSCF、多参考方法的原理与应用（350多页）：CASSCF和多参考方法是计算考虑静态相关显著的体系基本上离不开的方法，多参考计算说是各种理论方法中的明珠也不为过，而它们又是量子化学计算方法中使用起来最难的，尤其是对结果有至关重要影响的活性空间的合理选取的门道很深。本节对CASSCF和多参考方法相关背景知识讲得极为系统和详细，精心编排的充分涵盖各种情况的计算例子已达到了30多个，从最基础的CASSCF(2,2)到高精度的MRCI/MRCC再到最新的NEVPT4(SD)和ICE-NEVPT2全覆盖、从单原子到有机分子再到过渡金属配合物各种体系全覆盖、从化学反应能/势垒计算到激发能计算到振动分析再到NMR计算等等各种问题全覆盖、MO/NO/NBO/LMO/UNO/有限温度MO/AVAS等各种初猜轨道的利用全覆盖...各个例子都特意强调对相应情况如何恰当定义活性空间和产生初猜轨道。目前这一节的含金量和内容丰富程度说是CASSCF和多参考计算的葵花宝典也不算太夸张，着实是这类方法计算从初识到精通的近乎完美的学习途径！具体内容：
• MCSCF的相关知识：不同方法对动态相关和静态相关的回顾（注：静态和动态相关的概念在北京科音中级量子化学培训班里已经详细讲过了，因此这里不再花时间详谈）；MCSCF的原理；CASSCF的原理、活性空间的定义、轨道的旋转不变性；RASSCF的原理、用处以及相关方法GASSCF；MCSCF算多个态需通常要用的态平均的概念，以及“动态”权重方法；全面详细讲解活性空间的选择，分各种情况讲，例如电子激发计算、化学过程计算、单个结构的计算（谨慎判断&粗暴判断&通过自然轨道或有限温度DFT计算的轨道占据数判断）、基于定域化轨道选择、开壳层单重态体系、原子轨道角度的考虑、double-shell效应、辅助确定初始轨道/活性空间的方法（AVAS、GVB、autoCAS等）；MCSCF的收敛问题；MCSCF的轨道优化方法；做MCSCF的程序全面盘点
• 多参考方法的相关知识：多参考方法的概念；多参考组态相互作用（MRCI）；多参考微扰类方法的全面介绍，包括CASPT2（原理的具体说明、入侵态问题、CASPT2的虚能级移动、CASPT2的IPEA移动、CASPT2-K）、NEVPT2、多参考微扰方法的多态版本（MS-CASPT2、MCQDPT2、QD-NEVPT2、XMCQDPT2、XMS-CASPT2）、多参考四阶微扰方法NEVPT4(SD)；多参考耦合簇（MRCC）和MR-EOM-CC；不同方法优化的系数总结；电子相关计算中的轨道优化；其它多参考方法（DCD-CAS(2)、MR-CEPA(0)、CIPT2、SORCI、MC-PDFT、short-range DFT (srDFT)、DFT/MRCI）；OO-CCD(T)用于静态相关不强不弱体系的价值的讨论；做MCSCF、多参考计算的基组选用；判断MCSCF的波函数的稳定性的方法；不同多参考方法对活性空间要求差异；做多参考计算的常用程序盘点和使用建议；提供大量MCSCF和多参考计算的相关资料
• 使用ORCA和最流行的量子化学程序做CASSCF和多参考计算的实例：盘点程序的MCSCF和多参考计算的相关功能；极尽详细、全面介绍ORCA和其它程序做MCSCF和各种多参考计算的功能和计算设置和大量相关细节；加速积分计算设置；多个态的计算方法；CASSCF的CI系数和轨道系数不收敛的解决方法。之后给出一大批非常详细、完整的CASSCF/多参考的计算例子，每个例子都有显著的差异性，并且在讲解时特别注意让学员领会活性空间选择的思想、充分体现之前讲的活性空间的选择思路，尽最大努力令学员能举一反三面对自己实际研究的情况能选择恰到好处的活性空间，做到游刃有余。并且每个例子都有详细的分析讨论（特别是查看密度矩阵、组态函数的构成和组态系数、用Multiwfn观看活性轨道），以令学员能充分领会计算结果、加深对MCSCF方法的理解。例子如下：

• 巨大活性空间的近似求解方法：活性空间尺寸与组态函数（CSF）和行列式数目的关系；Full CI的近似求解：Selected CI (SCI)；CASSCF的近似求解策略；SCI-SCF类方法ASCI-SCF和ICE-SCF方法的具体介绍；简介其它实现大活性空间CASSCF的方法HCISCF、DMRG-SCF、FCIQMC-SCF、iCISCF、v2RDM-CASSCF。给出用ORCA做ICE-CI近似实现LiH的Full CI的例子；ORCA做ICE-SCF计算五并苯（用到CAS(22,22)活性空间）的例子；ORCA做ICE-NEVPT2结合CAS(18,18)计算18轮烯的例子
• 使用Dalton在CASSCF下做磁属性计算：Dalton是唯一能在CASSCF级别下做磁属性计算的程序，因此有独特意义，在本节介绍。本节示例用Dalton对苯分子在CASSCF级别下计算磁化率和原子的磁屏蔽值并顺带讲解怎么做NEVPT2计算，还示例对C16碳环的三重态在CASSCF级别下计算NICS(1)ZZ芳香性指数（重复卢老师在《全面揭示16碳环（cyclo[16]carbon）非常奇特的激发态芳香性！》http://sobereva.com/741介绍的论文中的计算）

势能面交叉与光化学（130多页）：不同电子态的势能面在特定几何结构下可以出现相交或接近相交，称为势能面交叉，这与光化学机理、电子激发态的无辐退激过程、涉及多态的反应的产物分布等方面有直接联系，是做非绝热过程研究的关键。本节的目的是让学员充分具备研究这些问题的能力，给出了涵盖各种情况的大量例子使得学员能够很容易地举一反三，并充分领会实际计算中的各种重要细节和关键要点。本节有三部分内容：
(1) 势能面交叉的相关知识：这部分内容目的是使得学员对势能面交叉及各种相关背景知识有充分、深刻的了解，讲授内容包括：势能面交叉的概念；绝热态与透热态；势能面完全相交的条件与避免交叉；势能面交叉区域的势能面结构、圆锥交叉；MECP与MECI的概念；MECP的搜索算法；MECI的搜索算法；不同理论方法描述势能面交叉的能力；光化学的概念；大量的扩展阅读文章；势能面交叉与光化学的相关专著盘点
(2) MECP搜索例子：这部分详细示例和讲解怎么用具体程序以各种方式搜索各种情况的MECP，包含以下内容
• Gaussian用户搜索MECP的方法说明
• sobMECP的用法介绍（sobMECP是本培训讲授者卢天编写的被广泛使用的搜索MECP的程序）
• 用sobMECP在DFT下搜索FeO+的四-六重态MECP实例
• 用sobMECP在DFT下搜索Pt配合物的单-三重态MECP实例
• 用sobMECP在DFT下搜索O3的S0-T1的MECP实例
• 用sobMECP在DFT下搜索氮宾分子环化的MECP实例
• 用sobMECP在TDDFT/DFT下搜索乙酰苯的S1-T1态的MECP实例
• 用Gaussian在CASSCF下搜索CH2的T0-S1的MECP实例
• ORCA搜索MECP的功能的介绍
• ORCA在DFT下搜索[CH3O]+的单-三重态的MECP实例
• ORCA在DFT下搜索乙烯二酮解离路径的MECP实例
(3) MECI搜索例子：这部分详细示例和讲解怎么用具体程序以各种方式搜索各种情况的MECI，包含以下内容
• Gaussian用CASSCF搜索1,3-丁二烯的S1-S2的MECI实例
• Gaussian用CASSCF搜索苯-盆苯之间光异构化的MECI实例
• Gaussian用CASSCF搜索光诱导噻吩开环的MECI实例
• ORCA搜索MECI的功能的介绍
• ORCA用SF-TDDFT搜索亚乙基乙叉（ethylidene）的S0-S1间MECI实例
• ORCA用SF-TDDFT搜索亚乙基乙叉的S0-T1间的MECP实例
• ORCA用SF-TDDFT搜索偶氮苯的光异构化的MECI实例
• ORCA用SF-TDDFT搜索二苯乙烯的光环化的MECI实例
• ORCA用TDDFT搜索尿嘧啶的S1-S2间的MECI实例
• GAMESS-US搜索MECI的功能实例
• GAMESS-US用MRSF-TDDFT搜索乙烯结构扭曲的S0-S1间MECI实例

DFTB、GFN系列方法与xtb程序的使用（约130页）：这一节重点讲愈发流行、重要性越来越高的半经验级别的DFT方法GFN-xTB以及相关方法的原理、应用，并给出如今研究大体系几乎离不开的xtb程序做GFN系列方法计算的实际例子。内容：
• DFTB系列方法：DFTB概况；DFTB的历史（DFTB的1、2、3代）；DFTB的方法特点；支持DFTB计算的程序盘点；DFTB的Slater-Koster参数文件的获得和选择；量子化学程序中做SCC-DFTB计算的关键词和计算胡萝卜素的实际例子；TD-DFTB计算激发态的特点、速度和精度；量子化学程序中做TD-DFTB算尿嘧啶激发能以及胡萝卜素UV-Vis谱的例子以及结果与ZINDO和TD-PBE0的对比
• GFN系列方法：GFN系列方法的历史；GFN1-xTB的原理和特点；GFN2-xTB；自旋极化的GFN-xTB（spGFN-xTB）；GFN0-xTB；GFN-FF以及用于周期性的变体pGFN-FF和mcGFN-FF；不同GFN方法之间的差异梳理；全面展示GFN系列方法算不同问题的精度（构象能量差、相互作用能、蛋白质结构优化、过渡金属配合物结构、热力学校正量等）；GFN方法与GBSA/ALPB/CPCM-X溶剂模型的结合；GFN系列方法的扩展应用；精度比GFN-xTB高一个档次的g-xTB方法介绍；极快速产生不错质量波函数的PTB方法；支持GFN系列方法的程序盘点
• 做GFN系列方法计算的关键程序xtb的使用：xtb计算耗时与并行核数的关系；xtb的安装；xtb的运行命令；整体计算控制选项；控制计算方法的选项；控制任务类型的关键选项；其它任务类型的选项；溶剂模型设置；输出控制；控制文件的详细设置方法；xtb的输出文件；GFN2-xTB做气相和溶剂下的OPP双环分子的单点计算的例子、输出信息解读以及用Multiwfn看轨道；GFN2-xTB和GFN-FF做富勒烯嵌入OPP分子形成的复合物的结构优化的例子（注：此例和《8字形双环分子对18碳环的独特吸附行为的量子化学、波函数分析与分子动力学研究》http://sobereva.com/674介绍的卢老师的研究工作密切相关）；GFN-FF优化COF晶胞的例子（其中利用Multiwfn转换晶体文件格式）；GFN-FF对288原子的[144]-轮烯做极快速振动分析的例子，以及用Multiwfn绘制红外光谱，顺带讲解对xtb消虚频的方法；xtb做势能面扫描的例子；xtb结合Double-Ended Growing String Method (DE-GSM)方法产生反应路径的介绍和将此方法用于环丙基卡宾异构化的实例；通过Gaussian调用xtb（利用卢老师写的gau_xtb脚本，见http://sobereva.com/421）以及通过这个组合研究Sc引发的C-H活化过程的例子；通过ORCA调用xtb；ORCA 6.1开始加入的原生的GFN-xTB功能用法；用xtb程序将极化率分解为原子的贡献（注：更准确的方法是《使用Multiwfn计算分子中的原子极化率》http://sobereva.com/600介绍的做法）

从头算分子动力学（240多页）：从头算动力学（AIMD）是极其强大的模拟技术，相对于普通力场的分子动力学来说，AIMD不仅能做到明显更精确、几乎可以直接用于任意体系（而不需要考虑准备合适力场参数、构建拓扑信息的麻烦），还可以研究动力学中涉及成键和断键的过程，如热解、异构化、化学反应等。这一节超级完整全面讲解从头算动力学的知识，给了巨量十分精心设计的例子，充分体现AIMD研究需要掌握的方方面面细节，还介绍了大量高阶经验技巧，可以令对从头算动力学感兴趣的学员们一次学个痛快，而且感到十分有趣！这部分是高级班的关键主题之一。内容如下。注意本节假定学员已经具备基于经典力场的分子动力学模拟技术的相关知识，如热浴的原理、动力学走步算法和步长的选择等，也假定学员已会用VMD、会tcl分析脚本的编写，不具备这些知识者强烈建议参加北京科音分子动力学与GROMACS培训班（http://www.keinsci.com/KGMX）学习相关部分。另外，本节只讲孤立体系的从头算动力学模拟，如果要对周期性体系做这种模拟，应当参加北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/KFP）使用CP2K来做。
• 从头算动力学的基本知识：什么是从头算分子动力学？、经典（classical）的含义详解、AIMD的三种形式（BOMD、CPMD、ADMP）、CPMD的基本思想、AIMD的相关学习资料、可以做AIMD的程序、AIMD程序的选择建议、做孤立体系AIMD常用的三种程序的对比、准备可视化程序VMD
• 使用xtb程序做AIMD：运行方法和关键词、模拟要点、输出文件说明、耗时与并行效率测试

• 使用ORCA程序做AIMD：AIMD模块的功能和特征、单位、控制动力学的$md字段命令的特别详细完整的介绍和解释、模拟相关问题和细节、跑AIMD推荐的计算级别、模拟速度与并行核数的关系

• 使用其它量子化学程序做AIMD：讲解相应程序的AIMD功能的概况、ADMP模块的使用、BOMD模块的使用、模拟方式以及模拟初始条件的设置（这对于做准经典动力学是重中之重的关键点！）、将AIMD轨迹转换为xyz格式、ADMP与BOMD的并行效率问题

• 其它相关知识：做AIMD的Progdyn和VENUS程序简介、AIMD在理论预测质谱中的应用的详细介绍、通过AIMD计算振动光谱、量子动力学简介。注意路径积分分子动力学（PIMD）在北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/KFP）专门有一节详细讲授并给了CP2K实现的具体例子，因此不在高级量子化学培训班里展开讲。

real-time TDDFT模拟（40多页）：real-time TDDFT (RT-TDDFT)通过求解含时Kohn-Sham方程，可以模拟体系的能量和电子结构特征随时间的实时变化。常用于模拟随时间变化的电场对化学体系的能量和电子结构的影响、模拟价层和X光电子光谱、考察电子转移等超快过程。本节详细介绍RT-TDDFT的各种相关知识以及通过NWChem做RT-TDDFT模拟的方法，内容包括：RT-TDDFT的原理和用途介绍；支持RT-TDDFT的程序盘点；RT-TDDFT的相关学习资料；使用NWChem做RT-TDDFT的输入文件写法详解；做RT-TDDFT模拟电子光谱的流程和细节的详细介绍；实例1：施加kick场模拟水分子的全范围电子光谱并与LR-TDDFT的结果进行对比，顺带强调RT-TDDFT具有的模拟吸收光谱在强场下表现的非线型特征的能力、强调RT-TDDFT算大体系完整光谱相对于LR-TDDFT的效率优势；实例2：模拟高斯包络脉冲电场令水分子产生的共振激发；实例3：模拟外加的电子在TCNQ二聚体中的分子间瞬时转移过程。

sTDA方法快速计算电子光谱（36页）：这一节讲授能超级快速计算很大体系电子光谱的sTDA方法及其各种衍生方法，sTDA-xTB甚至能计算含几千个原子的蛋白质的电子光谱！内容包括：sTDA-DFT和sTDDFT的原理、特点、精度、耗时、截断阈值等参数的设置；sTDA-xTB和sTD-xTB方法的原理和各种实际应用（不限于电子光谱，还有光学旋转、SHG、HRS、TPA等）；支持sTDA的程序盘点；XsTD/XsTDA-DFT方法；使用ORCA做sTDA/sTD计算的方法；sTD-DFT计算十二苯基并四苯的例子、结合Multiwfn绘制UV-Vis和ECD光谱，以及与昂贵得多的TDDFT的对比；使用xtb4stda结合stda程序做sTDA-xTB计算的方法，以及用于十二苯基并四苯的例子（150个原子算100多个激发态，仅仅约10秒钟算完！）

振动电子光谱的计算（91页）：实际中振动与电子跃迁是存在耦合的，对应的光谱叫做振动电子光谱，需要在计算电子光谱时考虑振动耦合效应。然而大多数计算电子光谱的人忽略了振动耦合，此时得到的光谱缺乏精细结构，往往因此和实验峰型对比得不理想。此外，对称禁阻的电子跃迁仅在考虑振动耦合时才能发生，并且振动耦合使得很多振子强度很小的电子跃迁在实际中不那么微弱。可见懂得如何在计算电子光谱中考虑振动耦合对于专业研究分子光学特征的人来说有极为重要的意义。这一节特别完整详细讲授振动电子光谱的各种背景知识和实际计算方法，内容包括三大部分：
• 振动电子光谱的理论知识和计算方法：振动电子光谱的概念；考虑振动耦合时的跃迁电偶极矩的表达式、FC积分和FC因子；Franck-Condon (FC)原理；初、末态正则坐标间的变换关系、Duschinsky矩阵J、位移矢量K；Herzberg-Teller (HT)效应；温度对振动电子光谱的影响；不同振动电子光谱的计算模型（Adiabatic Hessian、Vertical gradient、Adiabatic Hessian After a Step、Vertical Hessian、Adiabatic Shift）的方法和对比；SOS（亦称TI）方法计算振动电子光谱曲线（原理、class的含义、初筛方式、convergence判断、low progression问题的解决）；路径积分（亦称TD）方法计算振动电子光谱曲线的原理和相对于SOS的优缺点；振动电子光谱的非谐振校正；Huang-Rhys因子的定义和与重组能的关系；提供大量相关资料作为学员的扩展阅读
• 使用Gaussian计算振动电子光谱：丙烯醛的振动分辨的吸收、发射光谱计算的完整实例（各种相关设置全面的说明、关键词的写法、输出信息解读、图像绘制、峰的指认、FC和FCHT结果的对比、考虑温度效应的效果，输出J矩阵、K矢量和Huang-Rhys因子，分析电子结构改变导致的结构变化与振动模式之间的关系）；计算(Z)-8-Methoxy-4-Cyclooctenone (MCO)的n-π*的振动分辨吸收光谱的实例，结合此例讲解遇到low progression时忽略个别振动模式解决问题的重要方法，并与文献里的结果对比；计算SF6-的光电离谱的实例，通过此例强调恰当调节阈值参数的重要性
• 使用ORCA计算振动电子光谱：介绍ORCA的计算振动电子光谱的功能，并且给出ORCA对丙烯醛做振动电子光谱计算的完整例子，包括振动分辨吸收光谱（分别使用AH、VG、AHAS方式计算并对比结果令学员直观了解它们的差异并给出使用建议。还讲解同时考虑多个激发态的这种光谱的绘制）、振动分辨荧光光谱、振动分辨ECD光谱、振动分辨CPL光谱。同时还讲解考虑振动耦合影响时的荧光速率的精确计算方法。

磷光速率的计算（约40页）：磷光是化学体系的重要的发光方式，通常对应T1态到S0态的辐射过程，磷光速率和磷光寿命是研究分子发光问题的人极为关注的，本节一次性令学员学透这方面的知识。本节的内容：介绍磷光的概念；介绍磷光速如何由三重态的各子态的激发能、跃迁偶极矩/振子强度、Boltzmann分布得到；盘点磷光速率的计算方法（微扰法、变分法、二/四分量相对论、二次响应理论）；详细介绍微扰法获得T1-S0间跃迁电偶极矩的原理；介绍响应理论的相关知识。然后讲解使用Dalton通过响应函数方式计算磷光速率的具体方式，先介绍此程序与之相关的功能和特征，然后给出对2-硫代胸腺嘧啶计算磷光速率的例子（例子涵盖各种情况，包括精确方式、AMFI方式、Zeff方式算旋轨耦合，以及计算时考虑PCM溶剂模型和DKH2标量相对论效应的做法），再给出含有Ir的较大配合物算磷光速率的例子并与实验值进行对比。还介绍使用Dirac程序做二分量相对论TDDFT计算直接算磷光速率的例子。最后介绍使用ORCA以考虑旋轨耦合的TDDFT方式计算过渡金属配合物的磷光速率的方法。

内转换与系间窜越速率的计算（40多页）：内转换（IC）和系间窜越（ISC）是光化学、发光材料等方面研究极其关注的内容，掌握IC和ISC速率的计算能使得这方面的研究深度极大地加深。这一节有两大部分内容：
• 内转换与系间窜越的基本知识及速率的计算方法：介绍内转换和系间窜越的相关概念；介绍重要的判断ISC可能性的El-Sayed's规则；列举系间窜越速率的估计/计算方法（靠能量最粗略估计的方式、结合旋轨耦合估计、定量计算，说明Herzberg-Teller (HT)效应的重要性，并提及计算的一些关键细节）；Fermi's黄金规则、Marcus理论、Landau-Zener理论计算ISC速率的具体公式讲解；内转换速率的估计/计算方法；Fermi's黄金规则和Marcus理论计算IC速率的具体公式讲解；全面盘点计算IC速率所需要的非绝热耦合矩阵元（NACME）的各种程序
• 使用ORCA计算内转换和系间窜越速率：详细介绍ORCA计算IC和ISC的功能；对乙酰苯计算ISC速率给出极其详细完整的例子，把每一步的各方面计算细节都讲得十分透彻以确保学员能够成功复现例子并举一反三成功计算其它体系，流程具体包括对S0做优化+振动分析、对S1做优化+振动分析并估计要考察的T态、对T1做优化+振动分析+SOCME计算、不考虑HT的方式计算ISC速率、考虑HT的方式计算ISC速率；给出计算蒽的ISC速率的练习（提供了全套输入文件供自行对照）；给出计算薁（azulene）的S1-S0内转换速率的完整例子并讲解各方面细节和注意事项

GAMESS-US的使用基础（近90页）：通过这一节学员可以快速上手很知名、开源免费的GAMESS-US程序，此程序在后面几节需要利用到（双光子吸收、高级振动分析、SF-TDDFT部分）
• GAMESS-US的概况：功能、优点、缺点、历史与分支、GAMESS-US的手册、御用的可视化程序wxMacMolPlt
• GAMESS-US的安装和配置：Linux版的编译、配置运行环境、测试、使用方法；Windows版的安装和运行
• GAMESS-US的输入文件：输入文件的基本规则、内存的设置、$CONTRL字段、$DATA字段、关于对称性的利用、基组的指定、赝势的设置、溶剂模型（$PCM）、$GUESS字段、几个重要关键词、利用Gaussian产生坐标和基组定义、用Multiwfn产生GAMESS-US输入文件、产生波函数文件、SCF不收敛的解决
• GAMESS-US的简单任务示例：气相下ωB97XD/pcSeg-1算卟啉单点（包括利用wxMacMolPlt设置对称性、看轨道）；内坐标下用HF/3-21G*计算SH6；乙醇溶剂下用B3LYP/6-31G*优化甲醛；真空下PBE0/6-311G**对甲醛优化和做振动分析；BP86-D3(BJ)/SDD&TZVP计算顺铂单点能；BP86-D3(BJ)/SBKJC&6-311G*计算顺铂单点能；UMP2/cc-pVTZ计算三重态乙醇的受力；TDDFT PBE0/6-31G*对靛青算最低10个单重态激发态；ROCCSD/cc-pVTZ计算CH自由基；CCSD(T)/cc-pVDZ扫描甲酰胺C-N键长；G4(MP2)-6X热力学组合方法计算LiH；GAMESS-US中的CI计算方式说明、CISD/cc-pVTZ计算乙炔

双光子吸收的计算（24页）：双光子吸收是化学体系同时吸收两个光子到达激发态的过程，是分子光学重要的组成部分。这一节使得学员了解相关知识并学会怎么理论计算，内容有：双光子吸收（TPA）的基本概念；TPA截面、TPA强度以及二者的转化关系的详细说明；TPA的计算方法（SOS和响应函数）；计算TPA的理论方法和基组；支持TPA计算的程序盘点；使用GAMESS-US基于TDDFT计算有机硼化合物的TPA的具体例子以及和文献的对比；使用Dalton基于TDDFT计算TPA详解；使用Dalton基于耦合簇高精度计算TPA的例子。还同时介绍三光子吸收并给出Dalton做三光子计算的实例

spin-flip TDDFT方法（约60页）：本节详细介绍目前已用得很广泛的spin-flip TDDFT的原理和应用，对于研究单/双/多自由基的基态和低阶激发态的能量、结构、交叉非常有用，比多参考计算容易、便宜得多。内容有：
• spin-flip的相关知识：spin-flip (SF)方法的思想；以CH2卡宾计算为例解释SF计算牵扯的行列式和结果；SF算三自由基（triradical）的情况；SF用于乙烯二面角扭转的研究；SF-TDDFT的形式和泛函选择；SF-TDDFT的实际用途；SF的相关文章；支持SF的程序盘点；SF-TDDFT的扩展方法MRSF-TDDFT简介
• 在GAMESS-US和ORCA中做SF-TDDFT计算的例子：此类计算的功能和设置方法；在CH2的基态结构下做SF-TDDFT计算的实例；SF-TDDFT计算长烃链卡宾的电子态能量差、激发态波函数的实例；SF-TDDFT优化m-benzyl双自由基的基态实例；用SF-TDDFT计算1,3,5-脱氢苯三自由基的二重态基态与四重态的绝热能量差的实例；做MRSF-TDDFT计算的实际例子；简要介绍做MRSF-TDDFT的OpenQP程序

分子振动问题的高级计算方法（约60页）：本节深入讲授振动分析的底层知识以及怎么非常精确地计算分子振动问题。如果想极高精度地计算振动光谱，这一节是必学的。首先讲常用的谐振近似处理振动问题的局限性、考虑非谐振效应的三种常见方式，然后对振动二阶微扰理论（VPT2）和振动自洽场（VSCF）两大类方法分别展开讲解。
• VPT2部分：VPT2的思想；含三模式耦合的四次力场；VPT2的基频、泛音、合频的表达式；VPT2方法的变体（GVPT2、DCPT2、HDCPT2）；VPT2非谐振校正个别情况异常大的问题；VPT2方法的耗时；支持VPT2方法的程序盘点（Gaussian、ORCA、CFOUR、Q-Chem、iGVPT、pyVPT2）；杂化方式做VPT2计算；通过机器学习（ML）势节约VPT2的耗时；使用ORCA做GVPT2计算的方法以及具体计算例子和输出信息解读；ORCA的廉价的非谐振计算（NEARIR关键词）
• VSCF部分：VSCF的特点；VSCF的原理的深入介绍；2MR-QFF和direct方式做VSCF；VSCF用的坐标；在VSCF基础上的改进，包括VSCF-PT2（亦称cc-VSCF或VMP2）的原理和相对于VPT2的优缺点、VSCF-CI、VCC、VMCSCF、VMRCI；做VSCF及衍生方法的计算级别的选择；使用GAMESS-US做VSCF及相关计算，包括$VSCF中的各种关键设置详解，甲醛的VSCF-PT2、VCI、VDPT2的计算实例讲解和输出信息的非常详细的说明

X光光谱的计算（几十页）：量子化学研究者研究的最多的电子光谱的是价层电子激发相关的光谱，而内核电子的激发（对应X光吸收光谱，XAS）和内核电子的电离（对应X光电子谱，XPS）也同样十分重要，能够提供原子所处状态、局部化学环境方面的关键信息。本节讲授X光光谱的各种相关背景知识，详细盘点各种计算X光光谱的方法并进行比较（如TDDFT、STEOM-CCSD、IP-EOM-CCSD、CASCI/NEVPT2、DFT/ROCIS、结合MOM做ΔSCF、Koopmans定理结合QTP系列泛函等），并给出以不同方法计算各种体系的XAS和XPS的实际例子，使研究者能够举一反三、轻车熟路地做这类计算

对角Born-Oppenheimer校正（DBOC）的计算（12页）：DBOC是计算极高精度计算热化学数据（达到亚化学精度）必须考虑的一项。此节详细介绍了DBOC的概念、重要性和计算的背景知识，并演示怎么用ORCA和CFOUR程序分别在DFT和耦合簇级别下计算DBOC

转动常数的计算（11页）：分子转动光谱是分子光谱学中重要的组成部分，与分子的转动常数密切相关。此节讲怎么严格、准确地计算转动常数。内容：转动常数的定义；双原子转动能级公式；转动常数的振动校正项的概念和计算；计算二环[2.2.2]辛二烯的转动常数的完整实例、输出信息解读、与实验值的对比

作者
Author: cym    时间: 2025-9-16 07:53
太厉害了。奈何无法到现场，只能以不到场方式参加本届培训了。到时候购买讲义和相关资料
作者
Author: cyh时代    时间: 2025-9-24 17:55
刚刚对比了下第一届高级班，感觉内容丰富了不少，尤其是高精度计算部分和势能面交叉部分，之前看文献总是看得不明不白，希望这次能够对这部分理解解透彻。由于时间问题，很遗憾无法到现场，后续会购买不到场参加的。另外这次场地有变化，因为之前参加地点都是冠京饭店（课题组都习惯啦），差点导致我师兄行程安排出问题。
作者
Author: sobereva    时间: 2025-9-27 04:54
近期对下个月要举办的第2届北京科音高级量子化学培训班（http://www.keinsci.com/workshop/2KAQC）的磷光速率部分做了巨大扩展，信息量已成为报名预告时的两倍。目前内容如下。

磷光速率的计算（93页）：磷光是化学体系的重要的发光方式，通常对应T1态到S0态的辐射过程，磷光速率和磷光寿命是研究分子发光问题的人极为关注的，本节一次性令学员充分学透这方面的知识和实际计算。本节的内容：
• 磷光速率的概念与计算方法：介绍磷光的概念；磷光量子产率；磷光速率如何由三重态的各子态的激发能、跃迁偶极矩/振子强度、Boltzmann分布得到；盘点磷光速率的计算方法（微扰法、变分法、二/四分量相对论、二次响应理论）；详细介绍微扰法获得T1-S0间跃迁电偶极矩的原理；详细介绍响应理论的各种相关知识，特别是响应函数与跃迁属性之间的关系，这对于理解Dalton程序做响应理论计算的原理至关重要。
• 使用Dalton计算磷光速率和旋轨耦合矩阵元：讲解使用Dalton通过响应函数方式计算磷光速率的具体方式、此程序与之相关的功能和特征。然后给出计算2-硫代胸腺嘧啶磷光速率的例子（涵盖各种情况，包括完整旋轨耦合积分、AMFI方式、Zeff方式算旋轨耦合，以及计算时考虑PCM溶剂模型和DKH2标量相对论效应的做法、使用ANO类基组的方法）。接下来给出含有过渡金属的较大配合物Ir(bzq)2(acac)算磷光速率的例子并与实验值进行对比。之后顺带对很多人关心的Dalton计算旋轨耦合矩阵元的做法进行详细讲解，包括线性响应函数的残值方式计算S0和不同三重态激发态间的旋轨耦合矩阵元，以及二次响应函数的双残值方式计算不同激发态之间的旋轨耦合矩阵元。
• 使用ORCA计算磷光速率和绘制振动分辨磷光光谱：首先讲解通过SOC-TDDFT结合变分法计算配合物Ir(bzq)2(acac)磷光速率的方法和要领。然后讲解考虑振动耦合计算联乙酰的磷光速率，这部分利用了ORCA的ESD模块给出考虑了Franck-Condon、Herzberg-Teller效应以及温度效应的磷光速率，并同时讲解得到准确的振动分辨磷光发射谱的方法，并与文献报道的此体系的室温磷光发射谱进行对比。
• 使用Dirac计算磷光速率：这部分介绍怎么使用Dirac程序做二分量相对论TDDFT计算直接算磷光速率。考虑到学员几乎都没用过专门擅长做二/四分量相对论计算的Dirac，首先对Dirac程序的功能进行介绍，然后讲解Dirac的安装，介绍程序的运行常识和输入文件的结构。之后讲解Dirac结合X2C二分量哈密顿用TD-B3LYP/dyall.3zp级别算H2CS分子的方法，并说明如何通过输出信息得到准确的磷光速率。然后讲解以类似方式对Ir(bzq)2(acac)配合物算磷光速率的例子，并强调在收敛方面要注意的要点。
作者
Author: sobereva    时间: 2025-9-28 11:36
近期对振动分辨电子光谱部分做了很大的扩充，特别是ORCA的部分。相对于预告时的内容，目前已更新为：

振动电子光谱的计算（91页）：实际中振动与电子跃迁是存在耦合的，对应的光谱叫做振动电子光谱，需要在计算电子光谱时考虑振动耦合效应。然而大多数计算电子光谱的人忽略了振动耦合，此时得到的光谱缺乏精细结构，往往因此和实验峰型对比得不理想。此外，对称禁阻的电子跃迁仅在考虑振动耦合时才能发生，并且振动耦合使得很多振子强度很小的电子跃迁在实际中不那么微弱。可见懂得如何在计算电子光谱中考虑振动耦合对于专业研究分子光学特征的人来说有极为重要的意义。这一节特别完整详细讲授振动电子光谱的各种背景知识和实际计算方法，内容包括三大部分：
• 振动电子光谱的理论知识和计算方法：振动电子光谱的概念；考虑振动耦合时的跃迁电偶极矩的表达式、FC积分和FC因子；Franck-Condon (FC)原理；初、末态正则坐标间的变换关系、Duschinsky矩阵J、位移矢量K；Herzberg-Teller (HT)效应；温度对振动电子光谱的影响；不同振动电子光谱的计算模型（Adiabatic Hessian、Vertical gradient、Adiabatic Hessian After a Step、Vertical Hessian、Adiabatic Shift）的方法和对比；SOS（亦称TI）方法计算振动电子光谱曲线（原理、class的含义、初筛方式、convergence判断、low progression问题的解决）；路径积分（亦称TD）方法计算振动电子光谱曲线的原理和相对于SOS的优缺点；振动电子光谱的非谐振校正；Huang-Rhys因子的定义和与重组能的关系；提供大量相关资料作为学员的扩展阅读
• 使用Gaussian计算振动电子光谱：丙烯醛的振动分辨的吸收、发射光谱计算的完整实例（各种相关设置全面的说明、关键词的写法、输出信息解读、图像绘制、峰的指认、FC和FCHT结果的对比、考虑温度效应的效果，输出J矩阵、K矢量和Huang-Rhys因子，分析电子结构改变导致的结构变化与振动模式之间的关系）；计算(Z)-8-Methoxy-4-Cyclooctenone (MCO)的n-π*的振动分辨吸收光谱的实例，结合此例讲解遇到low progression时忽略个别振动模式解决问题的重要方法，并与文献里的结果对比；计算SF6-的光电离谱的实例，通过此例强调恰当调节阈值参数的重要性
• 使用ORCA计算振动电子光谱：介绍ORCA的计算振动电子光谱的功能，并且给出ORCA对丙烯醛做振动电子光谱计算的完整例子，包括振动分辨吸收光谱（分别使用AH、VG、AHAS方式计算并对比结果令学员直观了解它们的差异并给出使用建议。还讲解同时考虑多个激发态的这种光谱的绘制）、振动分辨荧光光谱、振动分辨ECD光谱、振动分辨CPL光谱。同时还讲解考虑振动耦合影响时的荧光速率的精确计算方法。

作者
Author: sobereva    时间: 2025-10-3 16:15
之前预告里没有对“内转换与系间窜越速率”的部分写具体内容，近期把相关部分幻灯片做完了，正式内容如下：

内转换与系间窜越速率的计算（40多页）：内转换（IC）和系间窜越（ISC）是光化学、发光材料等方面研究极其关注的内容，掌握IC和ISC速率的计算能使得这方面的研究深度极大地加深。这一节有两大部分内容：
• 内转换与系间窜越的基本知识及速率的计算方法：介绍内转换和系间窜越的相关概念；介绍重要的判断ISC可能性的El-Sayed's规则；列举系间窜越速率的估计/计算方法（靠能量最粗略估计的方式、结合旋轨耦合估计、定量计算，说明Herzberg-Teller (HT)效应的重要性，并提及计算的一些关键细节）；Fermi's黄金规则、Marcus理论、Landau-Zener理论计算ISC速率的具体公式讲解；内转换速率的估计/计算方法；Fermi's黄金规则和Marcus理论计算IC速率的具体公式讲解；全面盘点计算IC速率所需要的非绝热耦合矩阵元（NACME）的各种程序
• 使用ORCA计算内转换和系间窜越速率：详细介绍ORCA计算IC和ISC的功能；对乙酰苯计算ISC速率给出极其详细完整的例子，把每一步的各方面计算细节都讲得十分透彻以确保学员能够成功复现例子并举一反三成功计算其它体系，流程具体包括对S0做优化+振动分析、对S1做优化+振动分析并估计要考察的T态、对T1做优化+振动分析+SOCME计算、不考虑HT的方式计算ISC速率、考虑HT的方式计算ISC速率；给出计算蒽的ISC速率的练习（提供了全套输入文件供自行对照）；给出计算薁（azulene）的S1-S0内转换速率的完整例子并讲解各方面细节和注意事项
作者
Author: sobereva    时间: 2025-10-8 17:14
随着培训内容的制作，截止到目前，幻灯片已经超过2100页，相关输入输出文件已经达到2600个！
作者
Author: sobereva    时间: 2025-10-10 13:52
之前预告里没有对“势能面交叉与光化学”的部分写很具体内容，近期把相关部分幻灯片做完了，正式内容如下：

势能面交叉与光化学（130多页）：不同电子态的势能面在特定几何结构下可以出现相交或接近相交，称为势能面交叉，这与光化学机理、电子激发态的无辐退激过程、涉及多态的反应的产物分布等方面有直接联系，是做非绝热过程研究的关键。本节的目的是让学员充分具备研究这些问题的能力，给出了涵盖各种情况的大量例子使得学员能够很容易地举一反三，并充分领会实际计算中的各种重要细节和关键要点。本节有三部分内容：
(1) 势能面交叉的相关知识：这部分内容目的是使得学员对势能面交叉及各种相关背景知识有充分、深刻的了解，讲授内容包括：势能面交叉的概念；绝热态与透热态；势能面完全相交的条件与避免交叉；势能面交叉区域的势能面结构、圆锥交叉；MECP与MECI的概念；MECP的搜索算法；MECI的搜索算法；不同理论方法描述势能面交叉的能力；光化学的概念；大量的扩展阅读文章；势能面交叉与光化学的相关专著盘点
(2) MECP搜索例子：这部分详细示例和讲解怎么用具体程序以各种方式搜索各种情况的MECP，包含以下内容
• Gaussian用户搜索MECP的方法说明
• sobMECP的用法介绍（sobMECP是本培训讲授者卢天编写的被广泛使用的搜索MECP的程序）
• 用sobMECP在DFT下搜索FeO+的四-六重态MECP实例
• 用sobMECP在DFT下搜索Pt配合物的单-三重态MECP实例
• 用sobMECP在DFT下搜索O3的S0-T1的MECP实例
• 用sobMECP在DFT下搜索氮宾分子环化的MECP实例
• 用sobMECP在TDDFT/DFT下搜索乙酰苯的S1-T1态的MECP实例
• 用Gaussian在CASSCF下搜索CH2的T0-S1的MECP实例
• ORCA搜索MECP的功能的介绍
• ORCA在DFT下搜索[CH3O]+的单-三重态的MECP实例
• ORCA在DFT下搜索乙烯二酮解离路径的MECP实例
(3) MECI搜索例子：这部分详细示例和讲解怎么用具体程序以各种方式搜索各种情况的MECI，包含以下内容
• Gaussian用CASSCF搜索1,3-丁二烯的S1-S2的MECI实例
• Gaussian用CASSCF搜索苯-盆苯之间光异构化的MECI实例
• Gaussian用CASSCF搜索光诱导噻吩开环的MECI实例
• ORCA搜索MECI的功能的介绍
• ORCA用SF-TDDFT搜索亚乙基乙叉（ethylidene）的S0-S1间MECI实例
• ORCA用SF-TDDFT搜索亚乙基乙叉的S0-T1间的MECP实例
• ORCA用SF-TDDFT搜索偶氮苯的光异构化的MECI实例
• ORCA用SF-TDDFT搜索二苯乙烯的光环化的MECI实例
• ORCA用TDDFT搜索尿嘧啶的S1-S2间的MECI实例
• GAMESS-US搜索MECI的功能实例
• GAMESS-US用MRSF-TDDFT搜索乙烯结构扭曲的S0-S1间MECI实例



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