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atk:使用quantumatk进行材料体系动力学计算的实例教程

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atk:使用quantumatk进行材料体系动力学计算的实例教程 [2022/02/24 14:59] – [材料加工过程模拟] fermiatk:使用quantumatk进行材料体系动力学计算的实例教程 [2022/03/06 19:55] (当前版本) – [导热] fermi
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-  * [[atk:分子动力学基础|中文（旧）]] +  * [[atk:分子动力学基础|中文教程]] 
-  * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/md_basics/md_basics.html|英文]]+  * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/md_basics/md_basics.html|英文教程]]
  
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 教程链接： 教程链接：
  
-  * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/amorphous_structures/amorphous_structures.html|生成非晶态结构]]（英文）+  * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/amorphous_structures/amorphous_structures.html|生成非晶态结构]]（英文教程）
  
  
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 === 石墨烯片上离子轰击的模拟 === === 石墨烯片上离子轰击的模拟 ===
-{{ :atk:atk-bombardment_movie.gif?400|}}+{{ :atk:atk-bombardment_movie.gif?200|}}
 石墨烯片的性能可以通过故意在材料中引入缺陷来调节。用高能离子轰击石墨烯片是一种有希望以可控方式获得缺陷的方法。分子动力学模拟可用于阐明此类过程中涉及的机制，并提高我们对外部参数（如入射离子的动能）如何影响缺陷形成的理解。在本教程中，您将模拟石墨烯的离子轰击： 石墨烯片的性能可以通过故意在材料中引入缺陷来调节。用高能离子轰击石墨烯片是一种有希望以可控方式获得缺陷的方法。分子动力学模拟可用于阐明此类过程中涉及的机制，并提高我们对外部参数（如入射离子的动能）如何影响缺陷形成的理解。在本教程中，您将模拟石墨烯的离子轰击：
   * 学习使用 QuantumATK 设置计算所需的基本步骤；   * 学习使用 QuantumATK 设置计算所需的基本步骤；
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 === 硅中的单轴和双轴应力 === === 硅中的单轴和双轴应力 ===
 +{{ :atk:atk-supercell_biaxial.png?400|}}
 +在本教程中，您将学习如何使用 QuantumATK 研究硅在单轴和双轴应力下的电子特性。特别是，您将学习如何使用几何优化（优化几何）的目标应力选项将特定应力应用于晶体。然后你将计算和分析应变系统中的电子能带结构和有效质量。本教程的一个重要方面是施加应力后晶体的对称性。您必须特别注意这一点，为此，您会发现Brillouin Zone Viewer插件非常有用。
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 +教程链接:
  
   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/uniaxial_biaxial_stress/uniaxial_biaxial_stress.html|硅中的单轴和双轴应力]]（英文）   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/uniaxial_biaxial_stress/uniaxial_biaxial_stress.html|硅中的单轴和双轴应力]]（英文）
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 === 多晶铜蠕变实验模拟 === === 多晶铜蠕变实验模拟 ===
 +{{ :atk:atk-localstructure_plugin.png?400|}}
 +本教程将展示如何设置、运行和分析使用多晶铜的微观蠕变实验的分子动力学（MD）模拟，即对外部施加的单轴应力的应变响应。您将了解多晶体生成器和局部结构分析工具，并将学习如何在恒定外部应力下运行高级MD模拟。
  
 +虽然基本上可以构建几纳米的真实晶粒尺寸，但此类模拟的计算成本相对较大，因为所需的系统尺寸很容易超过100万个原子。使用QuantumATK，这种计算当然是可能的。
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 +教程链接：
   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/creep_experiment_cu_polycrystal/creep_experiment_cu_polycrystal.html|多晶铜蠕变实验模拟]]（英文）   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/creep_experiment_cu_polycrystal/creep_experiment_cu_polycrystal.html|多晶铜蠕变实验模拟]]（英文）
  
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 === 含缺陷碳纳米管的杨氏模量 === === 含缺陷碳纳米管的杨氏模量 ===
 +{{ :atk:atk-mdtrajectory_cnt_fig.png?400|}}
 +碳纳米管以其优异的机械性能而闻名，高于其他已知材料。对于无缺陷的碳纳米管，理论杨氏模量的计算相当简单，但当存在缺陷时，情况并非如此。在这种情况下，分子动力学（MD）是计算力学性能的合适工具。
 +
 +在本教程中，您将构建具有Stone-Wales缺陷的碳纳米管（CNT），并使用ATK ForceField引擎计算杨氏模量。
 +
 +教程链接：
  
   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/youngs_modulus/youngs_modulus.html|含缺陷碳纳米管的杨氏模量]]（英文）   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/youngs_modulus/youngs_modulus.html|含缺陷碳纳米管的杨氏模量]]（英文）
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 === 界面热导 === === 界面热导 ===
 +{{ :atk:qatk-heatflow_gb_schematic.png?400|}}
 +现代电子设备的不断缩小意味着纳米设备的复杂性日益增加。当器件由多种材料构成时，导热系数很难预测。更常见的情况是，设备工程师希望通过在不同材料之间构建界面来最大化或最小化热导率。
 +
 +在本教程中，您将学习如何使用具有经典势的分子动力学来模拟通过界面的热流，并计算界面热阻。
  
   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/interfacial_thermal_conductance/interfacial_thermal_conductance.html|界面热导]]（英文）   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/interfacial_thermal_conductance/interfacial_thermal_conductance.html|界面热导]]（英文）
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 === 使用Metadynamics研究表面空位扩散 === === 使用Metadynamics研究表面空位扩散 ===
 +{{ :atk:f_vs_cv1_cv2-20191228.png?400|}}
 +Metadynamics是基于分子动力学的一种很有用的模拟方法，可以研究多维自由能表面（FESs），通过基于体系微观坐标的多个综合变量（Collective Variables，CV）的函数重构体系的 FES。
  
-  * [[使用Metadynamics动力学方法研究Cu(111)中Cu空位的扩散（PLUMED）]]([[https://docs.quantumatk.com/tutorials/metadynamics_with_plumed/metadynamics_with_plumed.html|英文教程]])+在 Metadynamics 模拟过程中，会在模拟期间定期向体系中添加附加的“歧视”势能（bias potential）。这可以使体系能够克服很高势垒，逃离较深的自由能极小值，从而有效地探索整个自由能表面。在材料科学领域，该方法已用于研究晶体多态性、固液界面以及固体和表面的化学反应。本教程将应用这种方法研究 Cu(111) 表面上 Cu 空位的扩散。 
 + 
 +**QuantumATK** 通过 PLUMED 插件实现 Metadynamics。在本教程中，我们先简要地介绍该方法，然后演示如何为 Cu(111) 上的空位扩散设置 Metadynamics 脚本，以及如何分析生成的自由能表面。 
 + 
 +  * [[使用Metadynamics动力学方法研究Cu(111)中Cu空位的扩散（PLUMED）]] 
 +  * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/metadynamics_with_plumed/metadynamics_with_plumed.html|英文教程]]
  
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 === 液体的粘度 === === 液体的粘度 ===
 +{{ :atk:methanol_results-20190929.png?300|}}
 +在本教程中，您将以液态甲醇为例学习如何采用分子动力学（MD）模拟计算不同液体的粘度。理解粘度对许多工业化学过程的设计至关重要，因为粘度描述了液体的流动。本教程演示了您将如何利用 QuantumATK 工具模拟简单液体的粘性。该方法也可以应用于许多更为复杂和混合的液体。
  
-  * [[atk:用分子动力学方法模拟液体的粘度|用分子动力学方法模拟液体的粘度]] +为了模拟液体甲醇的行为，我们采用经典的分子动力学生成分子的运动轨迹。这些轨迹提供了统计计算液体综合性能所需的必要信息。本教程还演示了如何设置和使用为这类分子问题创建的特定键合力场。
-  * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/viscosity_methanol/viscosity_methanol.html|英文教程]]） +
- +
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-===== 电池材料 ===== +
- +
-  * [[Li-S电池的开路电压：ReaxFF方法分子动力学]] +
-  * ([[https://docs.quantumatk.com/tutorials/ocv_lis_battery/ocv_lis_battery.html|英文教程]])+
  
 +教程链接：
 +  * [[atk:用分子动力学方法模拟液体的粘度|用分子动力学方法模拟液体的粘度]]
 +  * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/viscosity_methanol/viscosity_methanol.html|英文教程]]
  
-===== 聚合物性质 ===== 
- 
-=== 建立环氧热固性材料的模型 === 
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-  * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/crosslink_builder/crosslink_builder.html|建立环氧热固性材料的模型]]（英文） 
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-=== 聚合物材料的热-力学性能分析 ===  
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-  * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/crosslink_analysis/crosslink_analysis.html|聚合物材料的热-力学性能分析]]（英文） 
  
  
atk/使用quantumatk进行材料体系动力学计算的实例教程.1645685996.txt.gz · 最后更改: 2022/02/24 14:59 由 fermi

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