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Quantum ESPRESSO 进阶课程，助力 DFT 独立科研

做材料计算，最难的不是「会不会⽤软件」，⽽是：拿到⼀个材料，不知道该设什么参数、不知道结果对不对、不知道下⼀步该算什么。⼤多数教程教你「怎么点按钮」，却不教你「为什么这样设」。这导致学习者只能录⼊别⼈的⽂献中已报道的参数，⼀旦遇到⾃⼰的体系就⽆从下⼿。

本课程以 Quantum ESPRESSO（QE）为核⼼⼯具，从底层物理出发讲清楚每⼀步操作的原理，让你在独⽴开展科研时真正有判断⼒——知道什么参数该严、什么参数该松、什么时候结果可信、什么时候需要换个⽅法。

为什么学习Quantum ESPRESSO？

QE 是全球材料科学界最⼴泛使⽤的开源 DFT 计算软件：

材料、化学与物理领域的顶级期刊，对QE认可度极⾼
完全免费，⽆需任何商业授权，Linux/macOS/Windows 均可运⾏
社区活跃，官⽅⽂档详尽，持续更新
⽣态完善：phonopy、ASE、LOBSTER、AiiDA 等⼯具⽆缝集成
涵盖功能最全⾯：结构优化、声⼦计算、光学性质、磁学、NEB、分⼦动⼒学等

学通 QE，等于掌握了计算材料化学领域 80% 的通⽤技能。

课程特点

1. 每课⼀个完整可运⾏案例

每个知识点都搭配可直接运⾏的 QE 输⼊⽂件，覆盖常⻅材料典型体系，学完就能复现。

2. 从物理原理出发，⽽⾮参数罗列

不只告诉你「这个参数设多少」，更讲清楚「为什么这样设」——收敛精度与计算成本的取舍、赝势选择的物理依据、smearing 对⾦属态密度的影响。让你在⾯对新体系时有判断⼒，⽽不是照搬别⼈的数值。

3. 涵盖⾯⼴，避免碎⽚化学习

市⾯上⼤多数 QE 教程只讲⼀两个案例，学完还是不知道如何系统开展研究。本课程涵盖从安装 → DFT 理论 → 收敛 → 优化 → 电⼦结构分析 → 表⾯体系→ 磁性 → 声⼦ → 相互作⽤解析的完整链条，帮你建⽴系统认知。

4. 两阶递进，学习路径清晰

基础 12 课：建⽴ DFT 完整⼯作流，能独⽴完成标准计算

进阶 8 课：进⼊专题深化，⽀撑独⽴科研选题

两阶共 20课，可按需组合。

5. 配套上机演示视频，⽅便上⼿

所有课程均配对应上机实操，可以对照。

适合谁来学

1 材料科学/物理/化学⽅向研究⽣、博后

使其系统建⽴ DFT 计算能⼒，⽀撑论⽂发表

2 ⾼校教师、课题组⻓

使其建⽴计算平台，熟悉DFT计算的便捷与边界，指导学⽣快速上⼿

3 转⾏做计算的传统实验科研⼈员

从零掌握 DFT，了解DFT的⼒量，拓宽研究⼿段

4 QE 已有使⽤经验、想系统提升的科研⼈员

补⻬理论盲区，进⼊声⼦、磁性、DFT+U等专题，提⾼复杂体系分析⽔平

主讲人

吴博⼠：央企研究院⾼级⼯程师，从2010年开始接触QE软件，具有丰富的软件操作经验。在化学和材料领域顶级期刊Nature Comm, JACS, Angew, Adv Mater,EES均以通讯作者发表过研究型论⽂。 2010此后⼗六年间，始终以QE作为⽇常科研⼯作中最核⼼的⼯具——从体相晶体的结构优化、声⼦谱计算，到表⾯催化体系的分⼦吸附、磁性材料的第⼀性原理模拟，⼏乎⽤ QE 做过材料计算领域的所有主流研究⽅向案例。在⻓期的科研实践中，积累了⼤量从零搭建计算流程、调试收敛参数、设计计算⽅案的实战经验，也深刻了解⼀个计算初学者的痛点和上升阶段的困惑 ——这些，正是这⻔课的出发点。

课程介绍

Quantum ESPRESSO系统性计算课程分为基础 12 课和进阶 8 课，共 20 课。两阶内容完全独⽴成章，可按需学习，也可系统贯通。本课为进阶课程

进阶课程（B01-B08）

进⼊专题科研的独⽴能⼒

适合：完成基础课程、或者已有 QE 使⽤经验、希望进⼊特定专题深造的科研⼈员

你将掌握：材料计算领域 8 个核⼼专题的独⽴研究能⼒

课程目录：

B01 声⼦与热⼒学性质

ph.x → q2r.x → matdyn.x 完整流程，声⼦⾊散曲线、热容、⾃由能矫正

B02 磁性计算与⾃旋轨道耦合

nspin=2 ⾃旋极化、noncolin ⾮共线磁性、lspinorbSOC、磁各向异性能（MAE），5d 体系必备

B03 分⼦动⼒学