قابلیت های بسیار کوانتوم اسپرسو (Quantum ESPRESSO) و ارجاعات بسیار مقالات و پژوهشگران به این نرم افزار موجب شده تا بتوان، دانش نظری را قبل از به کارگیری عملی با هزینه ای اندک شبیه سازی کرده و محاسبات مربوط را با دقت بسیار بالا و قابل اطمینانی به انجام رساند. از طرفی به دلیل دقت بالای محاسبات کوانتوم اسپرسو که براساس نظریه بسیار معتبر تئوری تابعی چگالی (DFT) و شبه پتانسیل ها کار می کند، می تواند اطمینان نسبی از پاسخ محاسبات به دست آمده را جهت درج در مقالات معتبر و پژوهش ها، به دست دهد.
آموزش Quantum ESPRESSO (کوانتوم اسپرسو) برای مدل سازی ساختار الکترونیکی مواد
چکیده آموزش
توضیحات تکمیلی
امروزه قبل از آزمایش عملی هر نظریه ای، بررسی محاسباتی و شبیه سازی کامپیوتری آن، از جایگاه ویژه ای برخوردار است. از آنجایی که تولید آزمایشگاهی مواد و ترکیبات نانوساختار، هزینه بر و حساس است، یادگیری نرم افزاری جهت بررسی و شبیه سازی ساختارها برای کلیه افراد و پژوهشگرانی که بر روی نانوساختارها و پیش بینی ساختارهای جدید کار می کنند، ضروری است.
قابلیت های بسیار کوانتوم اسپرسو (Quantum ESPRESSO) و ارجاعات بسیار مقالات و پژوهشگران به این نرم افزار موجب شده است تا بتوان دانش نظری را قبل از به کارگیری عملی با هزینه ای اندک، شبیه سازی کرده و محاسبات مربوط را با دقت بسیار بالا و قابل اطمینانی به انجام رساند. از طرفی به دلیل دقت بالای محاسبات کوانتوم اسپرسو که براساس نظریه بسیار معتبر تئوری تابعی چگالی (DFT) و شبه پتانسیل ها کار می کند، می تواند اطمینان نسبی از پاسخ محاسبات به دست آمده را جهت درج در مقالات معتبر و پژوهش ها، به دست دهد.
همچنین به دلیل متن باز بودن، این نرم افزار همواره در حال توسعه و تکمیل است که در هر نسخه جدیدی که ارائه می شود، ویژگی های محاسباتی بیشتری به آن اضافه شده است و نحوه محاسبات خواص ساختارها، بهبود داده می شود. در این آموزش سعی شده تا به طیف وسیعی از قابلیت های این نرم افزار جهت محاسبه ویژگی های اولیه و حالت پایه نانوساختارها، نظیر: محاسبات خودسازگار (SCF)، چگالی حالات (DOS)، ساختار نواری (Bands)، نیروها و انرژی های ساختار در حالت پایدار، بهینه سازی، محاسبات فونونی و دیگر خواص مربوط به ساختار پرداخته شود.
فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:
- درس یکم: کلیات و مقدمات
- معرفی کوانتوم اسپرسو (Quantum ESPRESSO)
- معرفی پکیج های موازی سازی
- معرفی کتابخانه های مورد نیاز لینوکس
- نصب QE و پکیج موازی ساز
- آشنایی با محیط PWgui
- آشنایی با محیط XCrySDen
- آشنایی با محیط SigmaPlot جهت رسم خروجی ها
- درس دوم: آشنایی با فیزیک حالت جامد
- کریستال شناسی
- آشنایی با نانوساختارها
- آشنایی با تئوری تابعی چگالی
- آشنایی با شبه پتانسیل ها
- درس سوم: محاسبه ساختار الکترونی
- نحوه محاسبه و ساخت فایل ورودی
- محاسبه مختصات مربوط به اتم ها
- اجرای SCF و بررسی نتایج
- نحوه رسم خروجی انرژی کل سیستم در SigmaPlot
- نحوه محاسبه و رسم انرژی های جزیی سیستم
- درس چهارم: محاسبات حالت آرامش و دینامیک مولکولی
- شیوه محاسبه و ساخت فایل ورودی Relaxing
- نحوه Optimization ساختار ماده
- روش ساخت فایل ورودی دینامیک مولکولی
- درس پنجم: محاسبه چگالی حالات DOS ساختار
- نحوه محاسبه و ساخت فایل ورودی DOS
- شیوه محاسبه PDOS
- روش ترسیم خروجی DOS در SigmaPlot
- نحوه ترسیم خروجی چگالی حالات جزیی مربوط به هر اوربیتال در SigmaPlot
- درس ششم: محاسبه ساختار نواری (Band Structure)
- نحوه ساخت فایل ورودی Band
- شیوه معرفی kPoint ها
- روش ترسیم خروجی Band در SigmaPlot
- نحوه محاسبه Pband
- نحوه ترسیم ساختارهای نواری جزیی
- درس هفتم: محاسبات فونونی
- آشنایی با مفاهیم مربوط به محاسبات فونونی و ابررسانایی
- نحوه محاسبه و ساخت فایل ورودی PH
- آشنایی با نحوه مش بندی
- نحوه ساخت فایل Dense
- شیوه ساخت فایل Coarse
- روش ساخت فایل qr.x
- نحوه محاسبه MatDyn ها
- شیوه محاسبه Lambda
- روش محاسبه فرکانس های فونونی
- نحوه محاسبه دمای گذار ابررسانایی
- نحوه محاسبه (۰) N
- درس هشتم: اعمال نقص ها و استرس های ساختاری در کوانتوم اسپرسو
- اعمال فشار مثبت بر روی ساختار ماده
- اعمال فشار منفی بر روی ساختار ماده
- اعمال نقص تهی جا بر روی ساختار ماده
- اعمال Strain بر روی ساختار ماده
- درس نهم: محاسبه سطح فرمی (Fermi Surface)
- نحوه ساخت فایل ورودی FS
- نحوه ساخت Kvec ها
- نحوه محاسبه FS
- نحوه ترسیم سطح فرمی
مفید برای رشته های
- مهندسی مواد
- مهندسی برق
آنچه در این آموزش خواهید دید:
نرم افزارهای مرتبط با آموزش
پیش نیاز
پیش نمایش‌ها
۱.
کلیات و مقدمات
توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۲۳ مگابایت -- (کلیک کنید +))
۲.
آشنایی با فیزیک حالت جامد
توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۶ مگابایت -- (کلیک کنید +))
۳.
محاسبه ساختار الکترونی
توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۱۳ مگابایت -- (کلیک کنید +))
۴.
محاسبات حالت آرامش و دینامیک مولکولی
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۵.
محاسبه چگالی حالات DOS ساختار
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۶.
محاسبه ساختار نواری
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۷.
محاسبات فونونی
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۸.
اعمال نقص ها و استرس های ساختاری در کوانتوم اسپرسو
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۹.
محاسبه سطح فرمی (Fermi Surface)
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
راهنمای سفارش آموزش‌ها
.svg)
در مورد این آموزش یا نحوه تهیه آن سوالی دارید؟
- با شماره تلفن واحد مخاطبین ۵۷۹۱۶۰۰۰ (پیش شماره ۰۲۱) تماس بگیرید. - تمام ساعات اداری
- با ما مکاتبه ایمیلی داشته باشید (این لینک). - میانگین زمان پاسخ دهی: ۳۰ دقیقه
اطلاعات تکمیلی
| نام آموزش | آموزش Quantum ESPRESSO (کوانتوم اسپرسو) برای مدل سازی ساختار الکترونیکی مواد |
|---|---|
| ناشر | فرادرس |
| شناسه اثر | ۸–۱۲۴۵۲–۰۷۲۸۶۲ (ثبت شده در مرکز رسانه‌های دیجیتال وزارت ارشاد) |
| کد آموزش | FVTIEE98021 |
| مدت زمان | ۶ ساعت و ۵۷ دقیقه |
| زبان | فارسی |
| نوع آموزش | آموزش ویدئویی (لینک دانلود) |
| حجم دانلود | ۶۷۶ مگابایت (کیفیت ویدئو HD با فشرده سازی انحصاری فرادرس) |
نظرات
مریم
اطلاعات جامع، توضیحات واضح و مفید بود.
تشکر می کنم از مجموعه فرادرس بابت ارائه آموزش ها