第二届电子结构晶体学培训通知

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1.  培训必要性

电子结构：通常指电子密度和电子轨道等电子密度层次的物质结构信息，如原子电荷、化学键强度和能量等，决定了物质和材料的绝大部分性质与功能，是物质科学领域的重要研究课题，对材料构效关系研究十分重要。电子结构通常由第一性原理计算获得，即理论电子结构，由于引入假设和近似较多，且通常只考虑0 K情形，与材料实际使役条件不同，导致理论计算结果与实际偏差较大。X-ray单晶衍射仪通常被用来测试晶体结构，但对衍射数据可进一步分析获得“真实”的实验电子结构信息，极大地扩展了单晶衍射的用途，同时为纯理论计算电子结构无法解决的问题提供了新的研究手段。

电子结构晶体学：采用实验方法（散射、能谱等）获得物质或材料的稳态/动态、基态/激发态的实验电子结构，并基于实验电子结构获得物化性质；浓缩了现代晶体学、AI晶体学、量子晶体学、光晶体学、串行晶体学和共振晶体学等晶体方法学研究领域的电子结构先进模型与实验技术。

X射线衍射是一种广泛使用的晶体结构表征手段，其本质是材料中的电子对X射线的散射作用，因此衍射数据包含了电子结构信息，根据衍射数据理论上也可反推出电子结构。晶体结构和电子结构解析的数学过程是类似的，即使用含未知参数的结构模型去拟合散射实验数据，符合最好的那个结构模型就可认为是最终确定的结构。但两者在结构模型、精修算法、数据质量要求和结构分析方面存在明显不同：①晶体结构采用独立原子近似，不考虑原子间化学键相互作用；而电子结构模型则需要考虑化学键影响，而且还包含一定的电子关联作用。②通过衍射数据精修可完全确定电子密度和晶体结构，但对于波函数和密度矩阵，还需要引入N-可表示性和基函数正交性等限制条件。③晶体结构精修通常只需要低角度衍射数据（结构分辨率l/2sinq> 0.83Å），而电子结构精修需要使用高角度衍射数据（l/2sinq ~0.5Å）。④电子结构分析对衍射数据的质量要求要比晶体结构分析的高。

2.  培训内容

地点：中国科学院福建物质结构研究所，嘉锡楼305

时间	培训内容
13日上午9:00-12:00	同步辐射在晶体学中的应用，以及量子晶体学，时间分辨（激发态）光晶体学、动态晶体学的前沿研究进展，并介绍单晶衍射数据收集和数据处理方面的研究经验、方法与软件。
13日下午2:30-5:30	高分辨衍射数据测试过程，高精度衍射数据还原与校正，电子结构精修和拓扑分析理论基础，原子局域坐标系设置。
14日上午9:00-12:00	通过实例操作讲解ESCAS使用方法：电子结构精修，拓扑化学键（键电荷、键级、键能等）与原子性质（原子电荷、原子体积、偶极矩等）分析；差分电子密度，梯度迹线图、静电势等作图
14日下午2:30-5:30	答疑

注：考虑到学员可能具有不同的研究方向和基础，实际培训的具体内容可能有少许变动，学员需自带笔记本电脑。

3. 培训时间/地点

时间：2025年12月13-14日

地点：福州市

4. 培训老师

姜小明，中国科学院福建物质结构研究所研究员

***，美国***大学研究员

5. 培训费

0元，食宿自理。

6. 参加方式

请加微信群：