materials studio6.0(材料科学模拟软件)win32/win64 附教程

功能特色

　　更快、更准确地预测金属、有机物、稀土和磁性材料的性质；

　　能够预测各种盐类、晶体、高分子材料、金属氧化物、电子及半导体材料的更多性能参数；

　　增强的图形性能带来的更好的用户体验；

　　脚本工具改进所带来的重复工作流程的简化；

　　引入了全新的DFTB+模块，它兼具量子力学方法的准确性和经验方法的高效性，可以研究更大且更接近于真实的分子体系。

　　Big Impact with “Small” Science

　　☆ DFTB+模块使得大尺度纳米材料体系的研究实现前所未有的提速；

　　☆ B3LYP 将使得分子体系的研究更加准确；

　　☆ 分子体系的拉曼光谱计算将会因为DMol3的新功能而更加快捷；

　　☆ 新的控温函数NHL将会使得动力学模拟中的温度更快达到平衡。

　　各模块的新特性

　　量子力学模块

　　DFTB+

　　基于密度泛函的紧束缚方法: 融合了量子力学计算的准确性和半经验方法的高效性，从而可以模拟更大的体系，例如：纳米团簇、颗粒等；

　　功能：单点能计算、结构优化和分子动力学计算；

　　参数: 已有的参数包括CH、CHNO以及SiGeH，对于其它体系的未知参数，DFTB+包含一个参数化工具，帮助使用者生成新的参数；

　　电子性能：可计算能带结构、电子态密度、电子密度或者分子轨道。

　　CASTEP

　　Linear response：扩展至金属体系的计算。可以准确地计算金属的振动性质，改进对金属相转变、中子衍射和非弹性X-ray衍射的模拟；

　　精度提高：优化过的OTFG赝势提高了对稀土材料体系的模拟精度；

　　LDA+U和有限位移法：LDA+U的方法扩展至声子的计算，新版本中，将可以和有限位移法结合，改善强关联磁性材料振动性能的预测。

　　DMol3

　　B3LYP: 新的交换相关函数，提高了分子体系的模拟精度；

　　Raman光谱: 对分子的拉曼光谱进行预测，可用于分子结构的分析和筛选；

　　TD-DFT: 扩展了对开壳层体系UV-vis光谱，非线性光学性质的预测；

　　Dipole correction: 改善层状结构的相关计算，特别是表面吸附、非均相催化的计算精度；

　　BSSE(basis set superposition error): 允许使用者进行BSSE修正，提高对弱相互作用的模拟精度。

　　ONETEP

　　电场: 可以考虑电场对于材料体系的影响；

　　色散修正：添加了色散修正，提高了对蛋白质和分子晶体等有机体系的能量和结构计算的精度。

　　LDA+U: 添加了LDA+U选项，改善对强关联体系的研究。

　　BLYPXLYP: 新的交换相关函数BLYP以及XLYP。

　　Qmera(量子力学/分子力学杂化方法)

　　TD-DFT: 允许基于TD-DFT对体系中的量子力学区域进行UV-vis光谱及非线性光学性质预测；

　　Dynamic: 动力学功能向普通用户开放；

　　B3LYP: 量子力学部分增加两个新的交换相关函数，参见DMol3部分的介绍。

　　分子力学及动力学模块

　　Forcite Plus模块

　　PCFFCVFF: 支持对CVFF和PCFF力场的编辑；

　　Shearing：允许模拟块体的剪切，得到体系的剪切粘度;

　　NHL: 增加了新的控温函数Nosé-Hoover-Langevin(NHL)，它具有比Nosé方法更快的收敛速度，更好的温度稳定性；

　　Parinello: 增加了新的控压函数Parinello；

　　轨迹文件：允许使用者通过perl脚本控制轨迹文件的输出。可以只输出部分原子的数据，或者仅仅输出密度等某一性质的数据，再或者将数据写入到*.tbl文件中。

　　Amorphous Cell

　　Confined layer: 添加Ramp density选项，使其能够构建semi-rigid聚合物的confined layer模型。

　　GULP

　　Dynamic：增加了新的系综NPH，引入了新的积分方法stochastic，提升了动力学的稳定性；

　　ReaxFF 6.0: 增加了反应力场ReaxFF6.0，将适用体系扩展至C、H、O、N、S、Si、Na、Fe、Cl、Ni、Zr、Y、Ba、Cu、Zn以及Au；

　　电场: 电场功能扩展至三维周期性结构。

　　介观动力学模块

　　Mesocite

　　Shearing: 允许模拟块体的剪切，得到体系的剪切粘度;

　　Forcefield Manager: 在力场编辑功能中引入新的函数形式；

　　NHL: 增加了新的控温函数Nosé-Hoover-Langevin(NHL)，它具有比Nosé方法更快的收敛速度，更好的温度稳定性；

　　Parinello: 增加了新的控压函数Parinello；

　　轨迹文件: 允许使用者通过perl 脚本控制轨迹文件的输出。可以只输出部分原子的数据，或者仅仅输出密度等某一性质的数据，再或者将数据写入到*.tbl 文件中。

　　Visualization模块

　　Visualizer

　　Perl script的启动，编辑以及共享：在Visualizer菜单栏中增加User选项，使用者可以方便的将自己的script添加到User中，从而简化script任务的运行。此外，Visualizer中还建立了script library，方便script的编辑，管理和共享；

　　MaterialsScript API: Reflex Plus, Sorption, Adsorption Locator，介观模型搭建以及带电单元、分子的构建都将支持Perl script;

　　CPK: Visualizer提高了对于大体系结构使用CPK方式显示的质量。

　　仪器数据分析模块

　　Reflex Plus

　　Powder Solve: 添加了对motion group间距离和角度的约束，有效提高结构搜寻的效率。

安装方法

　　1、下载并解压，双击“materials studio6.0下载地址密码f9j6”快捷方式进入网盘，

materials studio6.0(材料科学模拟软件)win32/win64 附教程最新免费版

　　2、下载“materials studio6.0下载”压缩包，请勿在线解压下载，

　　3、解压文件后，找到“setup.exe”应用程序，双击运行开始安装。

　　4、安装过程比较简单，只需一路默认安装即可，但是安装的时间比较长，希望耐心等待，直到安装完成,点击“finish”。

　　5、安装完成后，打开解压文件，找到“SolidSQUAD”文件夹打开，里面有“materialstudio.lic”和“readme.txt”两个文件。

　　6、我们只需修改“materialstudio.lic”文件，首先右击选择“属性”，在属性下方的“只读”选项方框里，把勾去掉，这样这个文件才可以修改。

　　7、先查看计算机名：在桌面的“计算机”（Windows7系统）图标上右击，选择属性，点击“更改设置”，将“计算机全名”复制一下（每台计算机的全名都不一样）。

　　8、再将“materialstudio.lic”文件右击，选择以“以记事本打开文件”。

　　9、把“materialstudio.lic”文件的第一句“SERVER this_host ANY 25100”中的"this_host"替换成你的计算机全名的英文，替换完记得保存再关闭。

　　10、单击开始菜单，在“所有程序”中选择“Accelrys”文件夹→Licensing文件夹→“License Administrator 7.6.9”。

　　11、载入lic文件：在Accelrys License Administrator窗口，选择License file→选择Install License→选择Browse (浏览至安装文件中的materialstudio.lic文件)。

　　12、选择Install →单击OK，最后关闭Accelrys License Administrator。

使用方法

　　Materials Studio建模

　　2.1界面常用操作

　　2.1.1 Materials Studio的启动

　　从Windows“启动”菜单中选择“程序”Accelrys Materials Studio 4.0| Materials Studio。如果在桌面上有Materials Studio图标，也可以通过双击图标来启动Materials Studio。在启动Materials Studio时，首先会出现一个所谓的欢迎界面（Welcome to Materials Studio），必须创建一个新的项目或从对话框中载入一个已经存在的项目。

　　注意：如果是第一次打开Materials Studio，会看到一个叫做Materials Studio文件关联的对话框，如果出现这种情况，按照提示点击OK按钮即可。

　　2.1.2 创建项目

　　在欢迎界面对话框上选择创建一个新的项目，然后点击OK。然后会出现新建项目对话框，选择要存储文件的位置并且键入“tiejifeijinghejin”作为文件名，然后点击OK。此时的项目管理器如图2-1所示：

　　图2-1 Project 界面

　　Materials Studio对中文支持不好，命名时最好用英文字母，可以右击点Rename，进行重命名。

　　2.1.3 输出图像

　　可以将3D Atomistic文件显示的图像作为位图输出，输出的图像可以包含到其它文件中。位图图像被存储为.bmp

　　格式，可以使用简单的位图编辑器比如

　　Windows的画图进行编辑。从菜单栏中选择File | Export...显示Export对话框。点击Export as type文本框右侧的选项箭头，从下拉列表中选择Structure Bitmap （*.bmp）。一旦选择了位图格式，Options...按钮就被激活了。点击Options...按钮以显示Bitmap Export Options对话框。可以调节对话框中的位图图像的像素尺寸以适合相关需求。

　　2.1.4 自动保存

　　Materials Studio具有自动保存功能，它可以在工作期间，以一定的时间间隔将项目中文档的变化写入硬盘中。如果希望在工作期间执行自动保存功能，则应该确保该功能是被打开的，如果有必要可以调整自动保存的时间间隔。从Materials Studio菜单栏上选择Tools | Options...，显示出选项对话框。在General选项卡上，确保Enable AutoSave检查框被选中，自动保存时间间隔设成10分钟。如果在保存工作之前，Materials Studio程序意外地结束了，比如断电或程序错误，在重新启动程序之后，则可恢复当前项目自动保存的最新的版本。

　　注意：恢复文件选项只出现一次，如果拒绝恢复自动保存的文件，那么在硬盘上的自动保存文件将被删除。还可以通过在选项对话框的Folder Locations选项卡中指定的位置来手动恢复自动保存文件。选择选项对话框的Locations选项卡，检查AutoSave目录的默认位置，点击OK，关闭对话框。

　　2.1.5 界面介绍

　　1、菜单栏

　　1）File：文件。关于文件和工程操作，比如打开，保存，输入，输出和打印。

　　2）Edit：编辑。编辑所选的物体和使用剪贴板。

　　3）View：视图。修改MS模型的外观。

　　4）Modify：修改。修改当前窗口物体性能。

　　5）Build：建立。计算键的相关性质，关闭键之间的链接，氢键以及创建聚合物，晶体，表面和层状结构。

　　6）Tools：工具。控制当前窗口的物体。

　　7）Statistics：使用静态分析程序。

　　8）Module：模块。使用MS模型模块。

　　9）Window：窗口。在MS模型中组织和激活打开的文件窗口。

　　10）Help：使用MS模型帮助系统或者其他关于MS模型的网络信息。

　　2、工具栏：

　　1）Standard：标准。文件操作。

　　2）3D Viewer:3D视图模式和视图控制工具。3D结构视图可能通过使用3D Viewer工具栏上的按钮用不同的方法进行操作。

　　选择不同类型的对象：在3D视图工具栏上，选择3D Viewer Selection Mode 按钮，然后在所建结构中通过单击选择一个单一的原子。原子变成了黄色表明它已经被选择了。通过鼠标的托拽操作可以选择一定区域内的所有对象，包括原子和键。在结构中的某个原子或键上双击鼠标可以选择整个结构。同时按住SHIFT和ALT键，右键点击并向左拖动。

　　Rotate：旋转结构视图。等同于按Shift+鼠标右键+鼠标中键，再松开中键，即可随着鼠标移动而旋转结构视图。

　　Zoom：向上或者右侧拖动可以增大所选结构的视图：向下或者向左侧拖动会缩小所选结构的视图。

　　Translation：将结构沿着不同的方向平移。等同于按Shift+鼠标右键+鼠标中键，再松开右键，即可随着鼠标移动而平移结构视图。

　　Fit to View：根据窗口的尺寸，为3D结构选择合适的大小。

　　Recenter：将结构放置到窗口的中心，结构大小不变。

　　Reset View：将结构放置到窗口中原来的位置，并恢复原有大小。

　　3）Sketch：原子，键，画环，修改工具。

　　替换原子。

　　4）Symmetry：创建，修改，找到对称系统。

　　5）Atom & Bonds：创建原子和键，操作工具。

　　6）Animation：在3D视图中控制动画。

　　7）Modules：使用MS模型模块。

　　3、三个 Explorer：从View（见图2-2）的Explorer可调出此三个Explorer，并都可以通过点击标题栏并拖动将三个 Explorer放到屏幕上的任何位置。

　　图2-2 调出Explorer

　　几个重要的窗口，可分为这三类：

　　1）Job Explorer：见图2-3，显示己完成的、正在运行的程序。所属模块（Server）

　　；

　　显示动态模拟的状态（status）：准备（setup）、开始（starting）、运行（running），当成功运行会出现successfully，若失败则会出现failure，此时应当选择View==>Project Log查看错误信息，如图2-4；此外还有进度（Progress :任务以百分比显示的进度）等等。

　　图2-3 Job Project

　　图2-4 查看工程日志

　　2）Project Explorer：见图2-5，显示运行的job，各种输入与输出文件，近端远程的状态都可以显示，可以查看结果、修改输出输入的相关设定。

　　3）Properties Explorer：见图2-6，材料的原子及电子结构3D模型等物性数据，例如晶体晶胞边长、原子元素种类等等。均可通过双击加以修改。

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