material studio
關(guān)注創(chuàng)建者：打鐵三郎 創(chuàng)建時(shí)間：2018-02-07
material studio的實(shí)例教程
跨平臺(tái)兼容：支持多種操作系統(tǒng)，使得用戶可以在不同的計(jì)算環(huán)境中使用Materials Studio進(jìn)行研究。
Materials Studio是一個(gè)功能強(qiáng)大的材料計(jì)算軟件，它不僅提供了豐富的模塊來滿足不同研究領(lǐng)域的需求，還具有高度的用戶友好性和靈活性。無論是學(xué)術(shù)研究還是工業(yè)應(yīng)用，Materials Studio都能提供強(qiáng)有力的支持。
二、培訓(xùn)方式
本次培訓(xùn)全程線上授課, 采用一對(duì)一或者一對(duì)多方式進(jìn)行, 以視頻方式授課，工程案例講解，答疑，技術(shù)交流，學(xué)員需要自行準(zhǔn)備電腦。
三、培訓(xùn)對(duì)象
需要使用Materials Studio軟件進(jìn)行科學(xué)研究的老師,學(xué)生以及其他研究人員.
四、培訓(xùn)內(nèi)容
針對(duì)Materials Studio軟件的常用模塊進(jìn)行教學(xué)，包括分子建模、優(yōu)化、分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算，同時(shí)介紹Materials Studio中的各分析模塊使用功能。具體內(nèi)容如下：
Materials Visualizer
1、建模、分析、可視化工具
2、Materials Visualizer其它獨(dú)立的應(yīng)用
3、靈活的3D分子畫圖工具
4、全面的對(duì)稱性工具，如分子或晶體對(duì)稱性的發(fā)現(xiàn)
5、特定的晶體、聚合物、表面、層和界面建模工具
6、畫分子片斷，具有包括金屬有機(jī)物在內(nèi)的全面的分子庫
7、高質(zhì)量的圖形，靈活的顯示
8、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件的全面支持
9、Volumetric數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、顯示和分析isosurfaces,slices,fields
Forcite 模塊(MD)
Forcite是先進(jìn)的分子力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)模擬程序，支持多種分子力場(chǎng)，對(duì)各種體系均適用，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，近年來備受重視，其研究領(lǐng)域包括：
1、計(jì)算徑向分布函數(shù)，取向關(guān)聯(lián)函數(shù)和散射曲線測(cè)量距離、角度和旋轉(zhuǎn)半徑的分布。
展開 研究論文發(fā)表于《Advanced Materials》時(shí)，審稿人特別指出：“Material Studio的多尺度建模流程，讓原子層面的洞察真正具備了工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。”
在我們的教學(xué)案例中，成功的實(shí)現(xiàn)了水分子在石英夾層中的自擴(kuò)散效應(yīng)，符合實(shí)驗(yàn)預(yù)期。
最后，有相關(guān)需求歡迎通過公眾號(hào)“320科技工作室”與我們聯(lián)絡(luò)。
重點(diǎn)
（1）Materials Studio材料模擬軟件計(jì)算特點(diǎn)
（2）Materials Studio三維建模/可視化硬件配置推薦
（3）Materials Studio量子力學(xué)工作站硬件配置推薦
（4）Materials Studio分子力學(xué)與分子動(dòng)力工作站硬件配置推薦
（一）Materials Studio材料模擬軟件介紹
Materials Studio（簡稱MS）是分子模擬領(lǐng)域內(nèi)的多種模擬方法以及建模可視化性質(zhì)分析工具。提供三維結(jié)構(gòu)模型，對(duì)各種晶體、無定型以及高分子材料的性質(zhì)及相關(guān)過程進(jìn)行深入的研究。可以從電子、原子以及高分子的角度去分析物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 利用的主要方法為：以密度泛函為主的量子力學(xué)模擬方法、分子力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)模擬方法、蒙特卡羅模擬法、介觀動(dòng)力學(xué)(MesoDyn)和耗散粒子動(dòng)力學(xué)（DPD）、統(tǒng)計(jì)方法QSAR等多種先進(jìn)算法和X射線衍射分析等儀器分析方法，根據(jù)系統(tǒng)中的原子、分子的類型和數(shù)目，研究、預(yù)測(cè)材料的相關(guān)性質(zhì)。模擬的內(nèi)容包括了催化劑、聚合物、固體及表面、界面、晶體與衍射、化學(xué)反應(yīng)等材料和化學(xué)研究領(lǐng)域的主要課題。
展開 Materials Studio是美國Accelrys公司生產(chǎn)的新一代材料計(jì)算軟件。Materials Visualizer模塊提供了搭建分子、晶體及高分子材料結(jié)構(gòu)模型所需要的所有工具，可以操作、觀察及分析結(jié)構(gòu)模型，處理圖表、表格或文本等形式的數(shù)據(jù)，并提供軟件的基本環(huán)境和分析工具以及支持Materials Studio的其他產(chǎn)品，是Materials Studio產(chǎn)品系列的核心模塊。本文將講解異質(zhì)結(jié)建模的一些技巧。
首先，導(dǎo)入石墨烯的結(jié)構(gòu)。在ms自帶的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中有一個(gè)可以使用的金屬Au結(jié)構(gòu)。然后按照同樣的方法導(dǎo)入第二個(gè)結(jié)構(gòu)，在這里以金屬Ag為例。
接著，我們通過Lattice Parameters工具分別查看兩個(gè)基本結(jié)構(gòu)的晶胞參數(shù)：
接下來就是表面的建立。在軟件中，我們采用Build—Surface—Cleave Surface工具對(duì)晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行切表面處理。
對(duì)于石墨烯，我們首先確定切面，該教程中以（0 0 1）面進(jìn)行講解。點(diǎn)擊cleave即可得到表面。對(duì)于金，我們采用同樣的切表面的方式進(jìn)行切表面處理，又以金是是矩形面，我們只需要設(shè)置暴露晶面即可。我們通過Lattice Parameters工具分別查看兩個(gè)基本表面的晶胞參數(shù)
我們可以看出，Au和Ag的（001）晶面的參數(shù)分別是4.0857和4.0783，像差很小（10%），我們可以直接采用Build—Build Layer工具進(jìn)行異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的搭建。在Dedine Layers 面板選擇兩個(gè)表面，注意此時(shí)兩個(gè)表面結(jié)構(gòu)應(yīng)該激活。點(diǎn)擊Matching面板，我們可以選擇以Layer 1，Layer 2或者平均值作為構(gòu)建的基準(zhǔn)。點(diǎn)擊Build即可得到組合后的結(jié)構(gòu)。
展開 因此，運(yùn)用Materials Studio軟件對(duì)于膽堿類低共熔溶劑中的氯化膽堿（ChCl）與丙二酸（MA）進(jìn)行模型搭建與計(jì)算。
主要步驟如下：1.利用Materials Studio畫圖面板畫出氯化膽堿與丙二酸分子模型（如圖1），并應(yīng)用Dmol3進(jìn)行模型優(yōu)化得到最穩(wěn)定的優(yōu)化構(gòu)型并計(jì)算前線分子軌道性質(zhì)（如圖2）以及態(tài)密度（如圖3）。 2.將氯化膽堿與丙二酸放入同一面板中應(yīng)用Dmol3進(jìn)行相互作用計(jì)算得到氯化膽堿-丙二酸低共熔溶劑分子構(gòu)型（ChCl-MA）（如圖4），得到穩(wěn)定構(gòu)型后可以進(jìn)行徑向分布函數(shù)性質(zhì)分析（如圖5）。
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material studio的最新內(nèi)容
基于MS的水油界面中油包水液滴運(yùn)動(dòng)行為研究4個(gè)月前
在Material Studio軟件中，我們可以通過構(gòu)建W/O界面，并在足夠的動(dòng)力學(xué)模擬來解釋其在分子層面上的運(yùn)動(dòng)行為。通過分子動(dòng)力學(xué)的模擬，可以像“超高倍顯微鏡”一樣，實(shí)時(shí)、原位地追蹤單個(gè)分子或離子在油-水界面及油膜中的擴(kuò)散、穿梭和吸附/脫附過程。同時(shí)，在模擬過程中，可以研究不同邊界條件下水油界面中油包水液滴的運(yùn)動(dòng)行為。
Smith評(píng)價(jià)道：“傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)只能提供擴(kuò)散速率的平均值，而Material Studio的模擬結(jié)果讓我們第一次‘看到’局部微區(qū)中分子的聚集與離散過程，這對(duì)設(shè)計(jì)高精度過濾膜至關(guān)重要。”
Material Studio的核心優(yōu)勢(shì)在于其整合了量子力學(xué)、分子力學(xué)與介觀尺度的多層次算法。
關(guān)鍵詞：Materials Studio，DFT，castep，介電常數(shù)
今天介紹一下如何用CASTEP計(jì)算靜介電常數(shù)（static permittivity）。
導(dǎo)入構(gòu)型?
首先新建一個(gè)project，然后導(dǎo)入SiO2的結(jié)構(gòu)文件。
正十六烷的結(jié)構(gòu)可以用Gview或者Materials studio進(jìn)行構(gòu)建，如圖1所示：
圖1 正十六烷的分子結(jié)構(gòu)
用Packmol軟件構(gòu)建800個(gè)水分子和50個(gè)正十六烷分子在5.0*5.0*5.0nm盒子中的均勻混合體系，Packmol輸入文件如圖2所示：
圖2 Packmol 輸入文件
建好的初始模型如圖3所示：
圖
計(jì)算方法：本文所有模擬工作均由 Accelrys 公司開發(fā)的Materials Studio 軟件包完成，力場(chǎng)為 COMPASS力場(chǎng)，它能夠準(zhǔn)確給出孤立體系和凝聚態(tài)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。
三、培訓(xùn)對(duì)象
需要使用Materials Studio軟件進(jìn)行科學(xué)研究的老師,學(xué)生以及其他研究人員.
四、培訓(xùn)內(nèi)容
針對(duì)Materials Studio軟件的常用模塊進(jìn)行教學(xué)，包括分子建模、優(yōu)化、分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算，同時(shí)介紹Materials Studio中的各分析模塊使用功能。
為了滿足科研工作者對(duì)材料性能更深入、更精細(xì)的研究需求，我們推出了一款基于Perl語言的Material Studio模擬腳本。這款腳本能夠高效模擬材料的拉伸-斷裂過程，幫助科學(xué)家們?cè)谟?jì)算機(jī)中重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，從而更深入地理解材料在受力過程中的行為。
該腳本通過強(qiáng)大的算法和精確的物理模型，能夠模擬材料在不同條件下的拉伸過程，包括應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、微觀裂紋的萌生與擴(kuò)展等關(guān)鍵參數(shù)。
關(guān)鍵詞：
Materials Studio，分子動(dòng)力學(xué)模擬，均方位移，界面聚合
通過界面聚合制備納濾膜的方法廣泛應(yīng)用與膜分離技術(shù)領(lǐng)域。該篇工作通過研究PIP單體在水中和PIP在PPTA水和中擴(kuò)散的分子動(dòng)力學(xué)模擬。
本次分享專注于Materials Studio的學(xué)術(shù)研究和工業(yè)應(yīng)用，旨在以基礎(chǔ)研究創(chuàng)新來驅(qū)動(dòng)新能源材料科學(xué)行業(yè)的發(fā)展。
文獻(xiàn)通過Materials Studio軟件模擬計(jì)算，采用分子動(dòng)力學(xué)中的徑向分布函數(shù)（RDF）研究TBP對(duì)不同金屬離子(Li+ , Na+ , K+ , Mg2+)的內(nèi)在相互作用強(qiáng)度。
