一、Lammps基礎(chǔ)與原理

MD模擬的基本邏輯思路

Lammps軟件學(xué)習(xí)框架

Lammps研究的幾方面重要資源

1，linux系統(tǒng)簡介，常用基礎(chǔ)命令操作講解

2，分子模擬的發(fā)展歷史、分子模擬的優(yōu)勢和局限

3，分子模擬的基本框架：建模（前處理）、采樣（模擬）、分析（后處理）

4，基本動(dòng)力學(xué)方程：分子動(dòng)力學(xué)的基本假設(shè)和理論框架

5，數(shù)值算法：分子動(dòng)力學(xué)常用的數(shù)值算法及選擇它們的理由

6，運(yùn)動(dòng)方程/邊界/截?cái)?長程作用/系綜/控溫控壓等一系列基本概念介紹

7，力場（經(jīng)驗(yàn)勢函數(shù)）：如何針對(duì)不同系統(tǒng)選用不同的勢函數(shù)，此部分為分子動(dòng)力學(xué)的核心。同時(shí)還會(huì)介紹一點(diǎn)MD的GPU計(jì)算相關(guān)內(nèi)容。

8，模擬-理論-實(shí)驗(yàn)三者之間的關(guān)系及其在lammps模擬中的體現(xiàn)和模擬注意事項(xiàng)

二、In文件的基本邏輯框架、基本命令

1，用?LAMMPS操作完成Lennard-Jones melt問題的分子動(dòng)力學(xué)模擬

2，了解in文件的基本結(jié)構(gòu)及其邏輯安排

3，學(xué)習(xí)最常用的lammps命令，包括有序結(jié)構(gòu)初始構(gòu)型的建立方法、時(shí)間步長的設(shè)置、構(gòu)型的輸出

4，通過ovito、VMD可視化軟件來看動(dòng)畫做圖片以及結(jié)構(gòu)分析等。

三、Lammps建模與進(jìn)階

1，學(xué)習(xí)data文件的結(jié)構(gòu)以及編寫方法和注意事項(xiàng)

2，學(xué)習(xí)有序晶體結(jié)構(gòu)的建模方法

3，學(xué)習(xí)用VMD、packmol、Moltemplate、MS軟件、topotool命令來建立涉及水、碳管、石墨烯、高分子鏈、復(fù)合系統(tǒng)等無序體系的初始構(gòu)型，并導(dǎo)出lammps能用的data文件的方法。

4，通過具體的練習(xí)，親自操作，加深學(xué)員對(duì)于這些軟件、方法的掌握。

四、用Lammps模擬具體物理問題（應(yīng)用中存在的問題）

1，用 LAMMPS操作完成 crack、shear、flow、friction等問題的分子動(dòng)力學(xué)模擬，并將結(jié)果利用VMD、OVITO軟件進(jìn)行可視化。

2，學(xué)員在此階段可進(jìn)一步學(xué)習(xí)LAMMPSin文件的編寫及可視化軟件VMD的使用，制作精美圖片、動(dòng)畫。

3，通過練習(xí)，學(xué)員親自上機(jī)實(shí)踐，加深對(duì)lammps關(guān)鍵命令的理解；

4，了解關(guān)鍵命令應(yīng)用中的一些注意事項(xiàng)。

5，模擬中出現(xiàn)錯(cuò)誤后的調(diào)試思路；

6，分階段模擬復(fù)雜物理問題的技術(shù)方法；

五、用Lammps輸出研究所需要的數(shù)據(jù)信息

1，利用LAMMPS完成melt, crack問題的研究，并分析模擬所得結(jié)果。

2，運(yùn)用lammps對(duì)系統(tǒng)施加不同力學(xué)載荷、模擬磁場、電場以及控溫、控壓等操作的實(shí)現(xiàn)；

3，結(jié)構(gòu)優(yōu)化、動(dòng)力學(xué)優(yōu)化的設(shè)置；

4，學(xué)習(xí)用lammps輸出分析所需要的系統(tǒng)不同層次的信息的方法；

5，進(jìn)一步講解VMD、OVITO在模擬結(jié)果分析中的作用。

6，進(jìn)一步學(xué)習(xí)金屬體系、高分子體系、水分子團(tuán)、reaxff化學(xué)反應(yīng)等的模擬設(shè)置；

6，Lammps模擬中各種變量的設(shè)置；

7，通過具體的練習(xí)加深對(duì)lammps施加不同載荷的命令的理解。

六，Lammps大量實(shí)例練習(xí)賞析（已發(fā)表文章）

1，大量全原子分子動(dòng)力學(xué)模擬、粗?；肿觿?dòng)力學(xué)模擬實(shí)例講解。

2，通過多個(gè)實(shí)例的演示學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)員對(duì)lammps模擬中數(shù)值模型的建立、主要文件的編寫、系統(tǒng)平衡、時(shí)間步長選擇、出錯(cuò)調(diào)試、多命令組合實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能等等一系列重要問題的認(rèn)識(shí)

3，基于GPU的MD計(jì)算軟件HOOMD介紹，與lammps的異同。

七、LAMMPS高級(jí)研修及案例操作?

通過大量的實(shí)例學(xué)習(xí)Lammps MD編程語言的基本結(jié)構(gòu)、基本命令，改造經(jīng)典問題的in文件解決自己的問題

1. Lennard Jones melt

2. Obstacle

3. crack

4. flow

5. friction

6. ?micelle

7. shear

8. 基底應(yīng)變梯度驅(qū)動(dòng)納米滑塊運(yùn)動(dòng)（Scientific reports）

9. 碳納米管從高分子基體中的拔出行為模擬

10. 碳納米管粗粒化模擬(ACS Macro Letters, Carbon, Comptes Rendus Mecanique)

11. ?碳納米管自組裝的全原子模擬J. Phys. Chem. C.

12. 含有缺陷的碳納米管、石墨烯自主裝模擬NANO RESEARCH?

13. 金屬表面能計(jì)算Comp. Mater. Sci.

14.石墨烯泡沫材料的變形行為 （Carbon,ACS Nano）

15. 水在石墨烯層中的流動(dòng)（PRE, ACS Applied Materials & Interfaces, Langmuir）

16. 黑磷結(jié)構(gòu)的模擬

17.銅納米線拉伸模擬

18.石墨烯在粗糙銅表面的粘附

19.碳管-硅復(fù)合材料模擬

20.?分子篩納米膜分離H2/CO2混合氣體模擬

21. 環(huán)氧樹脂的模擬

22.金屬有機(jī)框架的模擬

八、輔助課程

1.其他相關(guān)軟件的功能介紹，如GROMACS、VASP、NAMD、MS等

2.建立微信群QQ群，建立長期技術(shù)問題答疑平臺(tái)