第三届“在线材料计算+机器学习”特训营电子性质分析——能带、电子态密度

MatCloud+是国内首家材料基因组高通量材料智能设计平台，它其中的一个核心价值，在于：将对材料计算模拟的操作进行了重新定义，通过自动流程的方式，实现高通量材料计算和筛选。通过“托拽”方式设计工作流，通过自动流程，解决了第一原理计算参数设置复杂、赝势处理繁琐、数据后处理易出错、计算数据易丢失等问题，并能与机器学习无缝地集成。

对于用户，你只需一个浏览器，简单的参数设置，点点鼠标，就能完成“高通量”DFT计算。

实操演练/线上直播/无限回放/永久答疑

线上培训第3课：MatCloud+电子性质计算课程表一览

课程内容

1、能带和电子态密度的概念

电子性质分析在第一性原理计算中占据重要的地位，光、电、催化等领域都离不开态密度，从态密度中提取信息，将电子结构与其他性质联系在一起也是提高论文质量的方法。

图1能带图

2、能带和电子态密度的计算

• 传统软件获取能带和电子态密度需要利用多个软件、经过多次数据的下载和上传才能获取。

图2 传统方法获取电子性质需要的软件

• 而MatCloud+平台省去了大家的后处理繁琐操作，在计算完成后直接给出体系能带和电子态密度图。

3、能带、电子态密度的分析案例

此部分我们以三个例子(半导体材料、电池电极材料、催化材料)介绍能带和电子态密度在材料研究中的作用。例如通过带隙大小判断材料的导电性能，直接带隙半导体和间接带隙半导体也可以从图中进行区分；导电性能的好坏也通过某条能带的能量跨度来判断；电子态密度在吸附、空位、掺杂中也具有重要的分析作用。

图4 文献中的电子性质结果

4、高通量计算的实现

随着材料基因组计划的提出高通量实验和高通量计算成为一种研究趋势，MatCloud+基于高通量计算引擎能够帮助大家轻松实现高通量计算。在本次直播课中我们会为大家介绍如何利用在线云计算平台实现高通量计算。

图5高通量计算方法

参与方式

参与方式：公众号回复 0526 获取链接方式或在公众号菜单【干货学习】-【直播课程】领取

迈高科技简介

北京迈高材云科技有限公司是中国新材料研发数字化领军企业，专注于材料科学领域数字化的开拓与创新，公司在中科院大力推动下组建，核心产品“MatCloud+材料云”经过团队十余年的打造，形成了集材料数据库、高通量计算筛选、多尺度模拟计算、人工智能技术、智能实验的“计算、数据、AI、实验”四位一体的材料领域数字化解决方案，为我们的政府、企业、院校客户在研发效能和数字化转型上全面提升价值。

1.MatCloud+平台具有图形化可视化的操作界面，支持调用多种量子力学（第一性原理）、经典分子力学动力学方法模拟软件如VASP、Gaussian、LAMMPS、QE等实现高通量、高并发计算。平台重新定义并统一了所集成模拟软件的操作方式，通过将模拟软件功能（如结构优化、热力学性质、力学性质、电学性质）组件化呈现，拖拽组件搭建模拟预测流程（工作流），实现了模拟计算全流程自动化。

2.MatCloud+可以分享和复制已有的工作流，实现工作流的快速复用。也能修改平台自带组件的默认参数值，并将新参数值保存为默认参数，形成定制化组件。同时也具备可视化作业管理、监控、查看、统计等功能，对工作流计算生成的模拟物性数据以及实验数据进行数据管理、检索、分析、挖掘。

3.MatCloud+平台具有丰富的机器学习算法组件，拖拽组件搭建AI预测流程，实现机器学习全流程（数据上传、数据预处理、特征工程、模型训练、模型评估）自动化，构建材料“结构-成分-工艺-性能”的关系模型。

4.MatCloud+以云计算方式使用户无需安装软件，使用浏览器，通过账号登录，即可调用多个国家超算资源，进行材料结构模型搭建、模拟材料关键性能。

迈高科技在材料数字化研发和设计领域拥有深厚的技术积淀和领先的市场份额，在国内已有超5000家材料科学领域企业、院校选择迈高科技的产品和服务，来自港澳台及海外的注册用户已超300家材料科学领域知名院校和企业，致力于成为中国最有价值的新材料研发数字化服务提供商。