第3届科音CP2K第一性原理培训班讲授内容的重要追加，以及往届学员的优惠通知！

sobereva

注：本优惠长期有效，随时可以通过http://www.keinsci.com/workshop/KFP_content.html购买

第3届科音CP2K第一性原理培训班讲授内容的重要追加，以及往届学员的优惠通知

即将于2024年3月16至19日于北京举办的“第3届北京科音CP2K第一性原理计算培训班”的报名已于2月份开始，报名页面见http://www.keinsci.com/workshop/3KFP，报名正在进行中。在报名通知发布之后，我们又结合今年刚发布不久的CP2K 2024.1版的新特征对本次培训讲授内容作了非常重要且大量的追加，将在下面进行说明。此外，由于第2届相对于第1届，以及本届相对于第2届的内容都有了巨量增加和更新，之前有大量往届学员向我们表示希望能有机会获得培训中更新的内容，因此我们在此公布对往届学员以不到场方式自费参加本次培训的重要优惠，详见下文第2部分。


1 本届培训追加的内容

本届培训完整的讲授内容说明见http://www.keinsci.com/workshop/KFP_content.html#detail。以下是在第3届培训的第一轮报名通知里未体现的新追加的内容。

(1)杂化泛函计算考虑k点

今年发布的CP2K最新版本2024.1最重要的新特性是支持了杂化泛函做周期性计算时考虑k点，这弥补了CP2K最关键的缺憾之一。此算法称为RI-HFX（更具体来说叫RI-HFXk），由CP2K开发者独家提出并刚刚发表于J. Chem. Phys. 160, 064116 (2024)。此算法最擅长算致密的小晶胞结合大量k点的情况，在k点数小于1000数量级的情况下耗时基本不随k点数增加而提升，而且可以无缝结合ADMM技术显著降低耗时。以往CP2K用杂化泛函算很小晶胞体系时为了令结果随晶胞尺寸收敛，往往需要扩胞到到1000原子左右的超胞，导致耗时很高，而使用新加入的RI-HFX算法直接对小晶胞考虑大量k点计算，耗时可以降低一个数量级。CP2K杂化泛函考虑k点不仅支持能量的计算，还可以用于结构优化、变胞优化、能带计算！

然而使用RI-HFXk算法做考虑k点的杂化泛函计算涉及到诸多理论背景知识和经验技巧，绝对没法随便当黑箱用，否则耗时极高，甚至还会明显高于扩胞当Γ点的传统方式计算的耗时。为了能令学员高效且正确地使用这个新功能，我们对RI-HFX算法进行了深入研究，并花费大量时间进行了耗时-精度受各种参数影响的全面测试以摸索最理想设置，并基于这些知识和经验对本次培训的“能量的计算及相关问题”部分新增加了一节专门深入详细讲授RI-HFX，含25页ppt，内容包括：RI-HFX技术的基本特点、RI-HFX的算法原理详解、耗时与k点数/原子数/体系特征的关系、与RI-HFX精度和耗时密切相关的RI metric算符的类型和选择、做RI-HFX计算的关键设置总结、&RI字段的设置详解、RI-HFX的基组的选择、RI-HFX的辅助基组。之后给出具体的考虑k点的杂化泛函计算例子，包括PBE0/pob-TZVP-rev2计算Li晶体，以及HSE06/TZVP-MOLOPT-GTH结合admm-dzp计算硅原胞，同时会讨论基组的弥散特征是如何对耗时产生关键影响的。特别值得一提的是，非常流行的杂化泛函HSE06在CP2K里用的是shortrange库仑算符，CP2K自动判断的截断半径特别大而导致RI-HFX计算耗时相当高，本培训里会介绍我们自行探索出的通过修改CP2K源代码实现降低HSE06几倍耗时而几乎完全不牺牲精度的重要技巧！

顺带一提，今年3月份更新的Multiwfn程序的创建CP2K输入文件的功能（http://sobereva.com/587）中，在选择理论方法的界面里，现已可以选择0 Toggle using RI-HFX for hybrid functionals开启RI-HFX。

(2)杂化泛函考虑k点计算能带

在本届培训的“能带结构和态密度的计算”部分中，新增加了例子“HSE06泛函计算单层hBN的能带和带隙”。通过此例子，一方面令学员了解单层二维体系高对称点的选取方式，另一方面通过对比Multiwfn绘制出来的HSE06（基于RI-HFX计算）和PBE的能带的差异以及与实验值的吻合程度，认识使用HSE06计算能带的优势。

(3)做考虑k点的GW计算

CP2K近期的版本已经支持了对周期性体系做低标度GW计算的self-energy部分考虑k点、k点的自动外推、考虑旋轨耦合，并且CP2K 2024.1还新增加了专门的做GW能带和态密度计算的&BANDSTRUCTURE模块。我们对本届培训的“GW的计算”部分加入了这些功能的介绍，并给出考虑k点做单层MoS2的G0W0@LDA计算例子的详细说明。

(4)对Gaussian等主流量子化学程序使用的赝势的支持

CP2K 2024.1新支持了基于libgrpp库实现对Gaussian等主流量子化学程序用的Stuttgart、CRENBL、Lanl等赝势的支持，而不再仅限于支持GTH和NLCC赝势。我们对本培训的“能量的计算及相关问题”中加入了实际例子和具体讲解，体现出用CP2K也可以重现Gaussian等量子化学程序做基于赝势计算的结果、很好地使用量子化学领域主流的赝势。

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以下部分是在“第3届北京科音CP2K第一性原理计算培训班”的第一轮通知（http://www.keinsci.com/workshop/3KFP/）中就已经体现了的本届的新内容

• CP2K的基础知识部分：加入了控制产生restart文件和输出信息的各种相关选项的含义及用法的详细的介绍。这些内容对于充分理解CP2K输出文件的逻辑极其关键，能一次性彻底搞清楚&EACH、ADD_LAST、LOG_PRINT_KEY、BACKUP_COPIES、history restart、iteration level等各种概念到底是怎么回事。

• 第一性原理计算的理论基础部分：加入了周期性计算带电体系的细节说明（背景补偿电荷、Makov-Payne校正、SCPC方法等）、周期性体系轨道的绝对能量的任意性问题

• 电子结构分析部分：加入了在高压下具有绝缘特征的Na晶体的ELF计算和分析、绘制等值面图和结合Multiwfn绘制晶胞截面ELF平面图的例子，并同时讲解基于文献中的晶胞和原子分数坐标构建满足特定空间群的晶体结构的方法。

• 加入了观看特定k点轨道波函数的方法，基于目前最新版本Multiwfn实现。此方法不通过molden文件，而是直接通过Multiwfn特殊的功能从CP2K输出文件里直接读取自定义k点的所有轨道信息，从而实现对特定k点轨道的可视化和轨道成份等相关分析。实例中通过将Au3Cu晶胞的Multiwfn绘制的能带图与Multiwfn绘制的特定k点的轨道图像相对照，使学员直观认识到此体系的导电性是由何种电子所贡献的。

• 第一性原理动力学部分：加入了反应性动力学过程中物质组成的分析工具简介

除上述列举的改变外，本届培训还对很多其它部分幻灯片里过时的地方进行了更新、对不准确的内容进行了更正、对内容进行了完善和扩展。

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附：以下部分是“第2届北京科音CP2K第一性原理计算培训班”相对于第1届增加的内容

加入了一个全新的主题“弹性性质的计算”（40多页ppt）。并在已有主题中又扩充了很多内容，比如：Dirac锥、有效质量、GPW/GAPW算法细节详解（16页ppt）、Monkhorst–Pack方法细节、需要的k点数目与晶胞尺寸的关系、k点与晶格对称性的关系、时间反演对称性、能带宽度的物理意义、MOFX-DB金属有机框架化合物和沸石在线数据库、NaCl(100)表面弛豫的计算、温度依赖的声子信息、PMF表现的自由能垒和电子能垒的关系、动力学模拟过程中加限制势、旋轨耦合TDDFT等等。此外，第2届培训内容还修正了第1届里大量的bug。



2 对往届学员的优惠

往届北京科音的CP2K第一性原理计算培训班的极高含金量令往届学员们留下了深刻印象。如上所示，我们每一届都在不断更新培训班内容，努力令学员了解更多知识并能够与时俱进，而同时保持价格不变。即将举办的第3届培训的幻灯片相对于第1届添加和更新的幻灯片已多达约1/3，目前的幻灯片已经达到2200页的规模。有大量往届学员看到新一届培训新加入的内容后，纷纷向我们表示非常希望能有机会获得培训新增加的内容。为了迎合这些学员的需求，我们在此公布对已经参加过第1或第2届“北京科音的CP2K第一性原理计算培训班”的学员参加本次第3届培训的优惠（仅限以自费方式且不到现场方式参加的情况），长期有效

参加过第1届培训的学员享受的优惠价（约7.5折）
学生自费价：1300元
教师（含博士后）以及企业人员自费价：1500元

参加过第2届培训的学员享受的优惠价（约6折）
学生自费价：1050元
教师（含博士后）以及企业人员自费价：1250元

欲享受优惠价以不到场方式参加本届培训的学员，请按照本次培训报名页面http://www.keinsci.com/workshop/3KFP上的方式进行报名，邮件内容里注明之前参加的是第1还是第2届的本系列培训，并在邮件中明确告知当时报名时联系我们的邮箱地址（以方便我们通过往来邮件记录确认往届报名信息并登记优惠资格），我们将尽快回复。

这里再次明确一下，“不到现场参加” 是指人不到现场，而拿到的所有实体和电子的资料（包括全程现场录音）和到现场的人都是完全相同的，也照样加入培训班专用群提供答疑。实体资料通过快递方式提供。

alonewolfyang

老师，现在还能享受优惠价以不到场方式参加本届培训吗？

sobereva

alonewolfyang 发表于 2024-3-9 18:40
老师，现在还能享受优惠价以不到场方式参加本届培训吗？

仅对往届学员有优惠
如果是往届学员，自然能享受

Huschein

是否可以开放往届学员公费价格优惠呢

sobereva

Huschein 发表于 2024-3-10 18:19
是否可以开放往届学员公费价格优惠呢

对公费没有优惠
优惠的目的只是减轻花自己的钱的学员的负担

sigma-jlu

sobereva 发表于 2024-3-11 07:41
对公费没有优惠
优惠的目的只是减轻花自己的钱的学员的负担

未赶上报名，可否在培训结束后只购买培训资料？

sobereva

sigma-jlu 发表于 2024-3-16 09:39
未赶上报名，可否在培训结束后只购买培训资料？

可以

captain

请问大神，在讲义中没有找到关于“(4)对Gaussian等主流量子化学程序使用的赝势的支持”这一部分的实际例子和具体讲解，能否告知一下具体页码？十分感谢！

sobereva

captain 发表于 2024-4-7 11:04
请问大神，在讲义中没有找到关于“(4)对Gaussian等主流量子化学程序使用的赝势的支持”这一部分的实际例子 ...

讲义111页第303号幻灯片

captain

sobereva 发表于 2024-4-8 02:38
讲义111页第303号幻灯片

好的，谢谢大神指点！

gog

能带计算，好工具。波函数展开，要是能细化到 x y z, x^2-y^2, z^2.   就非常完美了。
后面仔细研究下。

21242565@qq.com

现在能购买吗？

sobereva

21242565@qq.com 发表于 2024-5-28 19:23
现在能购买吗？

随时可以

gejuqing

想问一下有关于CP2K进行BSSE校正的介绍吗

sobereva

gejuqing 发表于 2024-5-29 17:39
想问一下有关于CP2K进行BSSE校正的介绍吗

Multiwfn创建CP2K输入文件的界面里把任务选成Correct for basis set superposition error (BSSE)就完了