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本课程属于：017-第一性原理与VASP材料计算 先进材料、材料计算与可靠性工程 · 共 11 门相关课程，组合学习更完整。
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第一性原理NEB扩散势垒计算工程

共计 30 章节
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01
课程导入与工程问题定义
目标=从材料扩散现象到第一性原理NE… · 明确扩散势垒的物理意义 · 工程应用场景与课程实战目标
课程导入工程问题定义
02
第一性原理计算基础回顾
目标=DFT总能量 · 交换关联泛函 · 赝势
第一性原理计算基…DFT
03
扩散路径与过渡态理论
目标=阿伦尼乌斯关系 · 过渡态理论 · 鞍点
扩散路径过渡态理论
04
NEB方法数学原理
目标=弹性带 · 弹簧力 · 真实力投影
NEB方法数学原理
05
初始态与末态结构构建
目标=晶体结构建模 · 超胞选择 · 缺陷/掺杂/空位构型
初始态末态结构构建
06
扩散路径初猜与插值策略
目标=线性插值 · IDPP插值 · 图像数量选择与路径合理性评估
扩散路径初猜插值策略
07
NEB计算输入文件实战
目标=以VASP/Quantum E… · INCAR/POSCAR或输入文件关…
NEB计算输入文件实战
08
NEB计算参数收敛测试
目标=力收敛标准 · 弹簧常数 · 图像数
NEB计算参数收敛测试
09
CI-NEB爬坡图像设置与验证
目标=爬坡图像选择 · 力投影 · 鞍点确认与虚频分析
CI-NEB爬坡图像设置
10
过渡态频率计算与零点能校正
目标=Hessian计算 · 虚频模式识别 · 零点能对扩散势垒的修正
过渡态频率计算零点能校正
11
扩散势垒后处理与可视化
目标=能量曲线绘制 · 路径动画 · 原子位移分析
扩散势垒后处理可视化
12
空位介导扩散势垒计算
目标=金属/合金中空位跳跃 · vacancy formation/…
空位介导扩散势垒…目标=金属
13
间隙原子扩散势垒计算
目标=间隙位 · 四面体/八面体路径 · 轻元素（H/C/O/N）扩散与NEB…
间隙原子扩散势垒…目标=间隙位
14
表面扩散与吸附原子迁移
目标=表面吸附位 · 台阶 · 岛边扩散路径构建与NEB计算特殊处理
表面扩散吸附原子迁移
15
晶界扩散势垒计算
目标=晶界结构构建 · 重合位置点阵 · 扩散路径搜索与NEB在晶界中的挑战
晶界扩散势垒计算目标=晶界结构构…
16
位错管道扩散势垒计算
目标=位错芯结构 · 管道扩散路径 · NEB计算与位错-溶质相互作用
位错管道扩散势垒…目标=位错芯结构
17
离子导体中的离子迁移势垒
目标=固态电解质 · 氧离子/锂离子迁移路径 · 协同迁移与NEB计算策略
离子导体离子迁移势垒
18
二维材料中的缺陷扩散
目标=石墨烯 · MoS2等二维材料空位/吸附原子扩散…
二维材料缺陷扩散
19
多步扩散与协同机制
目标=连续NEB · 多步路径拼接 · 中间亚稳态识别与整体势垒图构建
多步扩散协同机制
20
NEB计算中的磁性设置
目标=自旋极化 · 铁磁/反铁磁初始态 · 磁矩变化对扩散势垒的影响与收敛技巧
NEB计算
21
NEB计算中的电荷与缺陷校正
目标=带电缺陷 · 有限尺寸修正 · 势垒对齐与静电势校正方法
NEB计算
22
NEB计算中的范德华修正
目标=层状材料 · 分子吸附扩散 · DFT-D3/vdW泛函对势垒的影响…
NEB计算
23
NEB计算中的温度与熵效应
目标=谐振近似 · 自由能校正 · 准谐近似与有限温度扩散势垒估算
NEB计算
24
NEB计算中的压力效应
目标=应力/应变对扩散势垒的调控 · 恒压NEB与弹性常数耦合分析
NEB计算
25
NEB计算加速与并行策略
目标=图像并行 · 任务分发 · 低精度预优化
NEB计算加速
26
NEB结果与实验对比
目标=从计算势垒到扩散系数 · 阿伦尼乌斯拟合 · 实验数据验证与误差来源分析
NEB结果
27
NEB计算常见错误与排查
目标=不收敛 · 路径跳跃 · 弹簧力异常
NEB计算常见错误
28
自动化NEB工作流构建
目标=脚本化提交 · 参数扫描 · 结果数据库
NEB自动化
29
工程案例一
目标=锂离子电池正极材料中锂离子迁移…
工程案例一目标=锂离子电池…
30
工程案例二
目标=金属合金中溶质原子扩散势垒计算…
工程案例二目标=金属合金