کارگاه مجازی آموزش نرم‌افزار ابینیت مقدماتی

نرم افزار ABINIT یک نرم افزار متن باز بسیار قوی برای انجام محاسبات حالت پایه و برانگیخته روی ملکولها و بلورهاست. این نرم افزار روی پلت‌فرم‌های مختلف از قبیل لینوکس، مک و ویندوز قابل اجرا است. ABINIT براساس نظریه تابعی چگالی، شبه‌پتانسیل‌ها، و توابع موج مسطح استوار و قادر به محاسبه کمیاتی مانند انرژی کل، چگالی بار، چگالی حالات و بسیاری از خواص دیگر است. ABINIT می تواند هندسه یک سیستم را بر اساس تنش ها و نیروهای موجود در DFT بهینه کند. همچنین قادر به شبیه‌سازی های دینامیک ملکولی با استفاده از این نیروها است و می‌تواند محاسبه ماتریس های دینامیکی، بار موثر بورن و تانسورهای دی الکتریک را تولید کند. حالت های برانگیخته در این نرم افزار بوسیله نظریه تابعی چگالی وابسته به زمان و یا نظریه اختلالی بس ذره ای GW انجام می شود. برای ویژوالایز کردن نتایج ABINIT، نرم افزارهای مختلفی وجود دارد (از قبیل Xcrysden، Avogadro ). افرادی که پیش زمینه محاسباتی دارند، مفهوم خطا یا ارور را در محاسبات می داند و معمولا در یک پروژه، خطاهای مختلفی بروز می کند و باید آنها را رفع کرد. یکی از مزیت های نرم افزار ابینیت این است که ارور گیری آن فوق العاده آسان است و تقریبا به هیچ دانشی نیاز ندارد. ABINIT هم روی CPU و هم روی GPU قابل اجراست و می توان آن را روی رایانه های شخصی و یا خوشه های بسیار بزرگ دارای مثلا چندین هزار هسته، با کامپالرهای مختلفی مثل mpi، openmp ، intel و .... نصب کرد.

این کارگاه قسمت اول از آموزش نرم‌افزار ابینیت است که مهمترین محاسبات این نرم‌افزار را از صفر آموزش می‌دهد و مناسب کسانی است که هیچ آشنایی با این نرم‌افزار ندارند و یا آشنایی اندکی دارند. در این دوره علاوه بر کاربری نرم‌افزار مبانی نظری مرتبط با ساختارهای بلوری به صورت مختصر و با زبانی ساده آموزش داده می‌شود.  شرکت در این کارگاه به کلیه دانشجویان و اساتید رشته‌های شیمی، فیزیک حالت جامد، مهندسی مواد و کلیه پژوهش‌گرانی که به مطالعه ساختارهای حالت چگال می‌پردازند توصیه می‌شود.

سرفصل مطالب:

  • مبانی نظری سیستم‌های حالت جامد

    • تعریف بلور، سلول واحد ویگنر- سایتز
    • سیستم های بلوری، شبکه های براوه، گروهای نقطه ای ملکولی، 032 شبکه فضایی
    • فضای وارون و منطقه اول بریلوئین، مفهوم نقطه K
  • مبانی نظری روش‌های  محاسباتی

    • روش هارتری
    • روش هارتری- فاک
    •  مجموعه پایه، قضیه بلوخ، شبه پتانسیل
    • نظریه تابعی چگالی
    • قضیه های هوهنبرگ - کوهن و کوهن- شم
    • تابعی های LDA ، LSDA ، GGA ، GGA-meta و تابعی های هیبریدی
  • آشنایی با سیستم عامل لینوکس

    • دستورات ضروری لینوکس
    •  نصب سریالی و موازی ABINIT روی لینوکس
    • نصب avogadro، xcrysden و grace
  • ساختن فایل ورودی و اجرای ابینیت

    • آشنایی با توانایی های نرم افزار A‌BINIT
    • فایل ورودی، اجزای آن و چگونگی ساخت آن
    • نحوه اجرای سریالی و موازی ABINIT بر روی رایانه شخصی و سرور
    • نحوه بچ کردن محاسبات ABINIT

    محاسبات تک نقطه، بهینه سازی و سایر محاسبات پایه  در ابینیت

    • انجام محاسبه خودسازگار روی ملکولها و بلورها و بدست آوردن انرژی تک نقطه
    • بهینه سازی مواضع اتمی روی ملکولها و بلورها و بدست آوردن آرایش پایدار اتمی
    • بهینه سازی مواضع اتمی و پارامترهای شبکه روی بلورها و حصول هندسه بهینه سیستم
    • اصول کلی شروع محاسبات حالت جامد برای سیستم های توده ای: بهینه سازی نسبت به انرژی قطع، نقطه K و ...
    • آنالیز فایل خروجی بوسیله Xcrysden
  • ساختار نواری جامدات

    • مفهوم ساختار نواری در جامدات
    • شکاف نوار مستقیم و غیر مستقیم
    • محاسبه ساختار نواری با ABINIT و نحوه ویژوآالیز کردن آن
    • مسیر های پرتقارن در فضای وارون و نحوه گزینش آنها برای محاسبه ساختار نواری

    شبیه‌سازی سطوح با استفاده از ابینیت

    • اندیس های میلر، صفحات و جهت های بلوری
    • نحوه برش و ایجاد انواع صفحات
    • اصول کلی شبیه سازی سطح
    •  تحرک و یا ثابت بودن اتمها هنگام شبیه سازی

    آنالیز Atom In Molecule

    • مبانی نظریه اتم در ملکول
    • انجام محاسبه AIM در ABINIT

زمان‌بندی کارگاه:

تاریخ برگزاری:  ۱۷ تا ۳۱ شهریور ۱۳۹۷

تعداد جلسات: ۸ جلسه

مهلت ثبت نام:  ۱۵ شهریور ١٣٩۷

ساعت رفع اشکال: ۸:۰۰ تا ۹:۰۰ شب

نحوه برگزای کلاس:

مطالب ارائه شده در کلاس‌‌‌های مجازی همان مطالبی است که در کلاس‌‌های حضوری ارائه می‌شود با این تفاوت که دانشجو به جای حضور در کلاس وارد سایت نیکوپردازش شده و مطالب آموزشی را با استفاده از یک دستگاه متصل به اینترنت ( کامپیوتر، تبلت و یا حتی تلفن هوشمند) دریافت می‌کند. کارگاه‌های آموزشی نیکوپردازش از دو بخش محتوی آموزشی و رفع اشکال تشکیل شده است. محتوی آموزشی هر جلسه شامل فیلم، اسلاید، فایل صوتی، متن و ... است که  به صورت آنلاین در دسترس دانشجویان قرار می‌گیرد و محدود به ساعت خاصی از شبانه‌روز نیست. این مطالب از زمان بارگزاری تا یک هفته پس از پایان دوره قابل دسترسی‌اند و محدودیتی برای دفعات مشاهده وجود ندارد. در هر جلسه همراه با فیلم‌های آموزشی فعالیت‌‌‌هایی مانند کوئیز و تمرینات عملی برای دانشجویان در نظر گرفته شده است، همچنین دانشجویان امکان طرح سوال از استاد و یا بحث و تبادل نظر با سایر دانشجویان را دارند.

بخش رفع اشکال در ساعتی مشخص (اوایل شب) برگزار خواهد شد که در این ساعت دانشجویان با استاد کارگاه در تماس بوده و سوالات و مشکلات خود را مطرح می‌کنند. هر جلسه از کارگاه در حدود یک ساعت و نیم محتوی آموزشی و یک ساعت رفع اشکال دارد.

هزینه شرکت در کارگاه:

۲۴۰ هزار تومان برای دانشجویان - ۳۲۰ هزار تومان سایر اشخاص

تخفیف برای ثبت‌نام همزمان: در صورت ثبت‌نام همزمان در  چند کارگاه در یک فصل (تعداد دوره منهی یک × ۱۰)٪ تخقیف  تا سقف ۳۰٪  از کل هزینه کسر خواهد شد.

تخفیف برای ثبت‌نام گروهی: در صورت معرفی دوستان و ثبت‌نام گروهی در یک کارگاه (تعداد نفرات × ۵) ٪ تخقیف تا سقف ۳۰٪ به هر یک از افراد تعلق خواهد گرفت.

مراحل ثبت نام:

یک: عضو سایت شوید (کمتر از یک دقیقه).

دو: هزینه کارگاه را به شماره حساب سیبا ۰۳۰۷۷۵۰۵۳۸۰۰۱ و یا شماره کارت: ۵۲۰۶-۸۲۹۹-۹۹۱۸-۶۰۳۷ به نام حسین حجی آبادی واریز کنید.

سه: عکس رسید بانکی را با استفاده از تلگرام به شماره ۰۹۱۲۴۶۸۳۳۸۹ و یا به آدرس این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید ارسال کنید.

ملاحظات:

  • ظرفیت دوره محدود است و اولویت با کسانی است که زودتر ثبت‌نام کنند.

  • برای استفاده از تخفیف دانشجویی، تصویر کارت دانشجویی خود را به همراه رسید بانکی ارسال نمایند.

  • آشنایی مقدماتی با سیستم‌عامل لینوکس و به خصوص محیط متنی آن برای شرکت در این دوره ضروری است. در صورتی که با این سیستم‌عامل آشنایی ندارید، توصیه می‌شود در دوره لینوکس و یونیکس نیز ثبت نام کنید.

  • نصب Quantum Espresso در سیستم‌عامل لینوکس در این دوره آموزش داده خواهد شد و شرکت کنندگاه قبل از شروع دوره باید لینوکس centos 7 را روی رایانه خود نصب کنند.

  • برای اطلاعات بیشتر درباره کارگاه‌های مجازی این صفحه را ملاحضه فرمائید.