Materials Studio js99699金沙Materials Studio

产品名称(英文):Materials Studio

产品名称(中文):壮大的质料模仿盘算平台

软件厂家:BIOVIA

PDF引见 :点击下载

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Materials Studio是美国BIOVIA公司用于质料科学研究的主要产品,接纳了天下抢先的模仿盘算头脑和要领,如量子力学(QM)、线性标度量子力学(Linear Scaling QM)、份子力学(MM)、份子动力学(MD)、蒙特卡洛(MC)、介不雅动力学(MesoDyn)和耗散粒子动力学(DPD)、统计要领、QSAR等多种先辈算法和X射线衍射剖析等仪器剖析要领。

  • 产物详情
  • 常见问题

 

一、Materials Studio软件的重要应用领域包孕:

  •  金属材料研讨

  •  无机非金属材料研讨

  •  纳米质料研讨

  •  高分子及其复合材料研讨

  •  表界面研讨

  •  化学反应研讨

  •  露能质料研讨

  •  生物、医药研讨

  •  在晶体结构、描写研讨中的运用

  •  QSAR 的运用

  •  Perl 言语的运用

      BIOVIA(美国)公司是天下抢先的盘算科学公司,是一系列用于科学数据的发掘、整合、剖析、模建取模仿、管理和提交交互式讲演的智能软件的开发者,是现在环球范围内唯一可以或许供应份子模仿、质料设想、化学信息学和生物信息学周全解决方案和相干服务的软件供应商,所供应的周全解决方案和科技服务知足了现今环球抢先的研讨和开辟机构的要求。

      Materials Studio多标准份子模仿平台是BIOVIA公司(美国)在质料设想范畴的中心产物。它融会多种模仿要领,整合多达23 个功能模块,实现从电子构造剖析到宏观机能展望的齐标准科学研究。在海内具有远400家用户,散布在石油、化工、情况、能源、制药、电子、食物、航空航天和汽车等产业范畴和教诲科研部门;相干的研究工作在Nature、Science等各种威望期刊上宣布论文过万篇。

     Materials Studio份子模仿软件接纳了先辈的模仿盘算头脑和要领,如量子力学(QM)、线性标度量子力学(Linear Scaling QM)、份子力学(MM)、份子动力学(MD)、蒙特卡洛(MC)、介不雅动力学(MesoDyn)和耗散粒子动力学(DPD)、统计要领QSAR(Quantitative Structure - Activity Relationship )等多种先辈算法和X射线衍射剖析等仪器剖析要领;同时产物供应了界面友爱的的模仿情况,研究者能轻易天竖立三维构造模子,并对种种小份子、纳米团簇、晶体、非晶体和高分子材料的性子及相干历程停止深切的研讨,获得实在牢靠的数据。

     Materials Studio份子模仿软件支撑Windows和Linux操纵平台,用户能够自在定制、购置本身的模仿要领和模块,以知足特定范畴研讨需求。 Materials Studio软件使任何研究者皆能获得和天下一流研讨部门相一致的质料模仿手艺。


二、Materials Studio软件取Pipeline Pilot流程处置惩罚平台的整合

 

三、Materials Studio软件的体系要求

 


模块引见  
Materials Studio 根基情况
   Materials Visualizer

Materials Studio 中的量子力学模块:

• CASTEP( 平面波赝势要领);

• DMol3( 原子轨道线性组合要领);

• QMERA( 量子力学/ 份子力学纯化要领);

• ONETEP( 线性标度要领)

Materials Studio 中的半履历量子力学模块:

• DFTB+( 松约束近似要领);

• VAMP( 原子轨道线性组合要领)

Materials Studio中的典范模仿要领模块可分为三类:

一、Materials Studio 中的份子力学、动力学模块:

COMPASS II( 高精度力场);

Forcite Plus( 包含种种通用力场);

GULP( 包含种种针对无机系统的公用力场)

二、Materials Studio 中触及蒙特卡洛要领的模块:

Amorphous Cell( 无定形模子搭建);

Adsorption Locator( 吸附位、吸附构象);

Blends( 混淆系统相容性);

Conformers( 聚合物构象);

Sorption( 吸附位、吸附等温线);

三、Materials Studio中的定量构造-机能干系模块:

Synthia

Materials Studio 中的介不雅模仿模块:

Mesocite( 耗散粒子动力学、粗粒化分子动力学);

MesoDyn( 均匀场密度泛函要领)

Materials Studio 中的晶体、结晶取仪器剖析要领可分为两类:

一、Materials Studio 中的晶体结构剖析模块:

Polymorph Predictor( 基于力场找到份子的稳固聚积);

X 射线、中子、电子衍射图谱剖析工具包

二、Materials Studio 中的晶粒描写展望模块:

Morphology( 包含多种通用力场,展望晶粒描写)

Materials Studio中的定量构效干系模块:

QSAR(Quantitative Structure Activity Relationship,定量构效干系)

Materials Studio中的Perl 剧本

 

各模块细节引见:

• Materials Visualizer:

Materials visualizer 是Materials Studio 的图形化界面,也是全部平台的中心,可用于:

• 搭建、调解各种三维可视的构造模子,包孕晶体、小份子、聚合物、 纳米质料、团簇、表界面、种种缺点构造和电极模子7.0

• 供应模块参数设置、效果剖析的视窗界面;供应构造文件、参数文件和效果文件的管理界面;供应盘算历程的监控界面;

• 对模仿效果停止种种剖析,可取构造模子相结合停止数据的二维、 三维显现,能够给出数据的图表,能够对特定的效果停止动画演 示或给出矢量图;

同时Visualizer支撑多种构造、图形、文本文件花样的输入和输出; 支撑差别功能模块间构造数据的同享;供应Perl 言语情况,和剧本编写;

Materials Studio 中的量子力学模块:

CASTEP

CASTEP 是由剑桥凝结态理论研究组开辟的一款基于密度泛函实际的先辈量子力学顺序。顺序接纳平面波函数形貌价电子,应用赝势替换内层电子,因而也被称为平面波赝势要领。适于处理固体物理,材料科学、化学和化工等范畴中的各种题目。现在,CASTEP 曾经在质料研讨的诸多范畴得到了普遍而胜利的运用,每一年皆稀有百篇文章在各种顶级学术刊物上宣布。所触及的研讨工具包孕半导体、陶瓷、金属、分子筛等各种晶体质料,和搀杂、位错、界面、外面等种种缺点构造。

DMol3

DMol3 是由Bernard Delley 传授公布的一款基于密度泛函实际的先辈量子力学顺序,它接纳原子轨道线性组合的要领形貌系统的电子状况,因而也被称为原子轨道线性组合要领。DMol3 有别于别的要领的最重要特性是接纳数值函数形貌原子轨道,那一做法统筹了盘算精度和效力, 使得DMol3 成为一款高效适用的量子力学顺序。除展望质料的电子学、光学、热力学机能中,它借可以或许仔细天研讨气相、溶液、外面及其它固态情况中的化学反应合适处理化学、化工、生物、质料、物理等范畴中的各种题目,尤其是化学反应机理及催化剂设想的题目。每一年皆稀有百篇运用DMol3 的文章在各种顶级学术刊物上宣布。研讨工具触及晶体质料、有机份子、团簇、纳米和多孔质料、生物份子等种种周期性及非周期性系统。

QMERA

QMERA 是一款将量子力学要领的精确性取典范模仿要领的高效性有机联合的顺序,也被称为量子力学(Quantum Mechanics) 取份子力学(Molecular Mechanics) 的纯化要领。在应用QMERA 停止模仿盘算的历程中,需求在所研讨系统中分别出量子力学和份子力学地区( 个中量子力学地区每每是研讨中的中心和乐趣地点,比如非均相催化中的活性位点地区),然后离别挪用量子力学要领中的 DMol3 模块和典范模仿要领中的GULP 模块停止处置惩罚。QMERA 供应了多种体式格局处理两个地区间的耦合题目。它可研讨包含上千个原子的系统,在充裕思索四周原子影响的条件下,获得其中心局部的电子构造、能够的化学反应机理、紫外可见光谱、红外光谱等信息。那一要领在非均相催化、表界面吸附、聚合物间的相互作用、生物份子活性的研讨中比拟于传统量化要领更具上风。

ONETEP( 线性标度要领)

ONETEP 是由剑桥凝结态理论研究组开辟的一款专门针对大系统(>500 原子) 研讨的量子力学顺序。其关键技术是接纳非正交的广义万尼尔(Wannier) 函数替换平面波函数停止盘算,并接纳FFT box 手艺和处置惩罚电荷密度的Density kernel 稀少矩阵要领,使模仿盘算的工夫取系统的巨细成线性干系。因而, ONETEP 也被称为线性标度的量子力学要领。其运用局限重要包孕表面化学、大分子系统( 蛋白质、DNA、抗体) 及其它复合材料、纳米质料和半导体、陶瓷材料缺点等。

Materials Studio 中的半履历量子力学模块:

•DFTB+( 松约束近似要领)

DFTB+ 是一款融会了密度泛函要领(DFT) 准确性和松约束要领(TB) 高效性的半履历量子力学顺序,个中所接纳的原子轨道波函数和原子核间相互作用势均基于DMol3 的效果拟合获得。DFTB+ 能够对数千个原子系统停止模仿研讨,为处理电子、催化、化工等发域中种种庞大系统及庞大历程的相干题目供应一种新的模仿要领。关于传统量化模块碰到的,如回响反映动力学历程等需求破费研究者大量工夫和盘算资本的题目,DFTB+ 有其独占的上风。所触及的研讨工具包孕有机份子、团簇、绝缘体、半导体、金属,以至是生物大分子等各种非周期性和周期性系统。

 VAMP( 原子轨道线性组合要领)

VAMP 是一款基于原子轨道线性组合要领的半履历量子力学顺序。它经由过程疏忽局部不太主要的原子轨道堆叠积分大概用履历参数( 基于实行数据拟合获得) 替换局部轨道堆叠积分的体式格局简化盘算。详细的体式格局包孕NDDO 和ZINDO,和在二者基础上演变而去的MNDO、MNDO/C、MNDO/d、AM1、AM1*5.0、PM3、PM64.4、CNDO 和INDO。种种体式格局在简化的积分范例、实用的元素局限、实用的性子盘算上都有肯定的区分,可凭据需求停止选择。VAMP 重要是对有机和无机份子系统停止模仿盘算,它能够快速盘算份子的多种物理和化学性质。

 

Materials Studio中的典范模仿要领可分为三类:

一、Materials Studio 中的份子力学、动力学模块:

COMPASS II( 高精度力场)

COMPASS 是一个功能强大的、基于量子力学要领,而且可以或许对凝结态系统停止原子标准模仿研讨的力场。对其参数有效性的考查,不只包孕了单份子( 气态) 的量子力学盘算效果和实行效果,借充裕思索了其凝结态机能。因而,COMPASS 可在一个很大的温度、压力范围内,准确天展望多种单份子及其凝结态的构造、构象、振动及热物理性质。Materials Studio7.0 在此基础上推出了COMPASS II,增加对离子液体的支撑,强化对聚合物和纯环系统的盘算精度,包含的力场范例增添到253 个(COMPASS229个), 参数及函数项增添到8294 个(COMPASS 3856个)。

Forcite Plus( 包含种种通用力场)

Forcite Plus 是一款份子力学和份子动力学模仿顺序。它能够对份子、外面或三维周期性质料系统停止快速的能量盘算、多少优化和种种系综下的动力学模仿研讨,能够剖析质料系统的种种构造参数、热力学性子、力学性子、动力学性子和统计学性子。重要应用于有机、无机小份子、有机金属络合物、高分子聚合物、纳米及多孔质料、局部金属、金属氧化物晶体及晶体表界面构造的研讨。

GULP( 包含种种针对无机系统的公用力场)

    GULP 是一款份子力学和份子动力学模仿顺序。它能够对具有零维、一维、二维、三维构造的种种质料系统的多种性子停止盘算、注释和展望。GULP 具有多种针对性较强的势函数,比如支撑壳层模子的Bush、Lewis 势和多种原子嵌入势(EAM) 和改进嵌入势(MEAM),适合于较高精度天研讨多种无机质料系统包孕金属、合金系统,另外,它借具有Brenner、Tersoff 等针对碳质料的势函数, 和可用于研讨化学反应的ReaxFF 力场。不仅如此,GULP 供应了拟合和编纂势函数的东西,可联合量子力学的盘算效果大概实行数据,拟合针对性更强的势函数,进步模仿盘算精度。关于有机小份子、金属单质、合金、金属氧化物、碳、硅纳米质料、硅铝多孔质料、铀、镎、钚的混淆氧化物和黏土矿物,GULP 都可做较高精度的研讨。

 

二、Materials Studio 中触及蒙特卡洛要领的模块:

Amorphous Cell( 无定形模子搭建)

    Amorphous Cell 模块是一个接纳蒙特卡洛要领搭建无定形模子的东西。它可用于搭建具有多种组分及差别配比的高分子共混模子、溶液模子、复合材料模子、固液/ 固气界面模子、孔道添补模子、背列型液晶模子等,对塑料、玻璃、食物、化工和复合材料等范畴的模仿事情具有主要的辅佐感化。

Adsorption Locator( 吸附位、吸附构象)

 Adsorption Locator 是一款接纳蒙特卡罗模仿退火要领搜刮吸附量在基底质料上的最低能量吸附构象的顺序,它能够给出吸附量的稳固吸附位点、混淆吸附量的优先吸附身分、纳米级催化剂的活性位、原子层堆积历程的最稳固位置,资助研究人员从原子程度上相识吸附历程( 构造影响、添加剂感化)。在涂料开辟、外面侵蚀研讨、催化剂设想和晶体结晶描写等范畴具有实际指导意义。

Blends( 混淆系统相容性)

Blends 是一款以力场为根蒂根基,接纳扩大的Flory-Huggins 模子预算二元混合物系统相容性的顺序,能够有用的收缩工艺探究周期。这些二元混合物包孕溶剂- 溶剂、聚合物- 溶剂和聚合物- 聚合物。这类模仿手艺可以或许间接从二元混合物的化学构造预测出混合物的热力学性子。作为一个快速的筛选东西,Blends 能够在缩减实验次数的同时开辟出稳固的产物配方,它在粘结剂、医药品、化妆品、金属特种外面涂层、眼镜和塑胶等质料制备范畴具有重要作用。

Conformers( 聚合物构象)

Conformers 是一款以力场为根蒂根基,征采份子最低能量构象的顺序。它包含多种要领,多种判据和多种可控前提,可以或许高效天探究各种份子的构象,包孕环状构造的份子。不仅如此,Conformers 借具有肯定的剖析功用,能够竖立份子构象与其能量、偶极矩、回转半径之间的干系。在结晶、催化和聚合物研讨等诸多范畴,Conformers 皆具有很下的运用代价。

Sorption( 吸附位、吸附等温线)

Sorption 是一款基于巨正则蒙特卡洛(GCMC, Grand Canonical Monte Carlo) 要领展望单一或混淆组分在微孔质料和介孔质料中吸附的顺序。它所触及的系统包孕分子筛、铝磷酸盐、黏土、纳米管、聚合物膜、硅胶、活性炭和金属- 有机骨架质料等。Sorption 可间接给出吸附等温线( 载荷曲线)、亨利常数等性子,可应用于气体星散、烃类裂解、气体传感器和离子交换等诸多范畴的研讨, 大大进步产业用气体、石油石化产物和特种催化剂的消费效力,有助于提拔商业利润。

 

三、Materials Studio中的定量构造-机能干系模块:

Synthia

Synthia 是一款以美国陶氏公司Jozef Bicerano 博士的事情为根蒂根基,运用先辈的定量构造- 机能干系要领(QSPR,Quantitative Structure Property Relationship) 展望聚合物性子的顺序。不同于传统的基团孝敬法,Synthia 运用聚合物的拓扑信息,特别是源于图论的衔接指数,竖立原子和化学键取聚合物性子的联系关系,因而,它能够展望由碳、氢、氧、氮、硅、硫、氟、氯和溴构成的所有聚合物的性子,而不受基团孝敬数据库的限定。Synthia 的展望效果在现实事情中得到了普遍的考证。

 

Materials Studio 中的介不雅模仿模块:

Mesocite( 耗散粒子动力学、粗粒化分子动力学)

      Mecocite 是一个包含粗粒化分子动力学和耗散粒子动力学两种要领,并以硬凝结态质料为重要研讨工具的介不雅模仿东西。依托介不雅要领在工夫和空间标准上的上风,Mecocite 能够越发快速的研讨添加剂、溶剂、单体范例、比例对种种均散、嵌段、枝状聚合物构造、机能的影响;研讨大分子的散布;研讨纳米复合材料中纳米管的分散性等。它在复合材料、涂料、化妆品和药物的控释范畴具有主要运用。

MesoDyn( 均匀场密度泛函要领)

      MesoDyn 是一款基于静态均匀场密度泛函要领的介不雅模仿顺序,重要用于庞大流体,包孕聚合物熔体和混淆系统在介不雅标准的动力学研讨。它将实在的聚合物转化为高斯链(Gaussian Chain) 模子,将实在系统的动力学历程转变为不存在相互作用的高斯链在一个均匀场感化下的活动,此时的活动应用朗之万泛函方程形貌,此时的均匀场则取表征聚合物相互作用的Flory-Huggins 参数亲切相干。MesoDyn 能够模仿100- 1000nm 的系统,能够异常轻易的研讨庞大流体、聚合物共混的动力学历程和稳固拓扑描写,在涂料、化妆品、混淆质料、外面溶剂、庞大药物传输和相干范畴具有普遍运用。

 

Materials Studio 中的晶体、结晶取仪器剖析要领可分为两类:

一、Materials Studio 中的晶体结构剖析模块:

Polymorph Predictor( 基于力场找到份子的稳固聚积)

      Polymorph Predictor 是一个以力场为根蒂根基,接纳蒙特卡洛模仿退火法,由给定化合物的分子结构展望其多晶型的东西。晶体质料在制药、农药、染料、火药和公用化学品产业中有着异常广泛的运用,但是,因为晶体结构的多样性,纵然具有雷同的分子结构,这些晶体质料在储存期、生物药效、溶解性、描写、蒸汽压、密度、色彩和打击感度等方面每每具有显着差别,因而,对质料种种能够晶型的展望和性子研讨显得非常重要。

X 射线、中子、电子衍射图谱剖析工具包

X-Cell   
      已申请专利的X-Cell是一种全新、高效、综合、易用的指标化算法,将体系消光规律引入指标化历程, 可以或许给出颀长或扁平晶胞的下质量指标化效果,成功率到达92%,远高于传统的DICVOL(46%)、TREOR(46%)、 ITO(33%) 要领,同时许可用于指标化的衍射峰中泛起杂质相衍射峰,指标化效果已然思索仪器零点漂移

Reflex   
     模仿晶体质料的X光、中子和电子等多种粉末衍射图谱。能够资助肯定晶体的构造,剖析衍射数据并用于考证盘算和实行效果。模仿的谱图能够间接取实行数据对照,并能凭据构造的改动停止立即的更新。粉末衍射指标化算法包孕:TREOR90, DICVOL91, ITO and X-Cell。构造粗建东西包孕Rietveld粗建和Pawley精修。别的,Reflex能够应用粉末衍射的无定型参考数据和结晶参考数据去肯定物资的结晶度(Crystallinity)。

Reflex Plus   
     在Reflex尺度功用的基础上到场已被普遍考证的Powder Solve手艺,Powder Solve 是一个基于蒙特卡洛模仿退火法大概平行回火法,聚积获得质料晶体结构的东西。它能够在质料密度、化学式、晶胞参数、空间群确认的基础上,获得原子种种能够的聚积分列体式格局,并根据其衍射图谱取实测衍射图谱的差别( 盈余方差因子),对种种聚积体式格局做出弃取。Powder Solve 为进一步的Rietveld 批改供应初始构造,适于全新晶体结构的研讨。

Reflex QPA 
     应用粉末衍射数据及Rietveld要领停止定量相剖析的壮大东西,能够经由过程多相样品的粉末衍射图判断差别构成身分的相对比例。可用于化学品或医药工业中有机或无机质料构成身分确实定。

 

二、Materials Studio 中的晶粒描写展望模块:

Morphology( 包含多种通用力场,展望晶粒描写)

Morphology 是一个经由过程质料晶体结构展望其晶粒描写的东西。它可对特定添加剂、溶剂和杂质存鄙人的晶体描写研讨供应资助。其重要应用领域包孕医药品、农用化学品、食品科学、石油化工、水泥、日用品和特别化学品等。

 

Materials Studio中的定量构效干系模块:

QSAR(Quantitative Structure Activity Relationship,定量构效干系)

QSAR是化学、化工和质料范畴中的一种主要研讨手腕。它经由过程构建质料的实行信息(“性子”) 和份子程度特性(“形貌符”) 之间的统计回归模子,进而展望未知质料的性子。所触及的系统包孕份子晶体、无机晶体、分子筛、高聚物、表面活性剂等。QSAR 的运用能够极大的提拔下机能质料的研发速度。

Materials Studio中的Perl 剧本

跟着份子模仿手艺的生长,为了更好、更天真天运用各个模块的功用、处置惩罚获得的数据,Materials Studio 逐渐开放了基于Perl 言语的剧本编写。Perl可以或许实现重复性盘算义务和触及多个模块、多种义务的流程化盘算历程的自动化处置惩罚,同时可以或许拓展Materials Studio 的运用,实现Materials Studio 中的模块所不具有的模仿功用,支撑在Materials Studio 中整合别的顺序。

 


、Materials Studio软件取Pipeline Pilot流程处置惩罚平台的整合

什么是Pipeline Pilot

Pipeline Pilot(PP) 的是Accelrys 公司旗下的一款图形化工做流软件,具有功能强大的信息整合和流程定制才能,其在优化研讨立异周期、提高工作效率取削减研讨和IT 经费方面能施展伟大感化。用户不只可以或许经由过程Pipeline Pilot 整合和发掘海量的研讨数据、自动化数据的剖析流程,并且借能够实现企业级的研究成果快速剖析、可视化取同享,提拔大局限的合作才能。

Pipeline Pilot Materials Studio 的整合

Materials Studio 在菜单中具有pipeline pilot protocols 选项,能够间接挪用Pipeline Pilot 的相干盘算功用6.0;Pipeline Pilot 中的Materials studio component collection(MSC) 模块集成了MS 中重要的建模和模仿东西,能够为质料研讨的展望剖析和自动化事情流程供应完好的软件解决方案。

 


、Materials Studio软件的体系要求
Materials Studio 运转的软硬件情况a

服务器端操作系统

Windows

x86-64 Linux(Including Cluster)

32-bit

• Windows Vista (Business & Enterprise) - SP2

• Windows Server 2008, all editions - SP2

• Windows 7 (Professional & Enterprise) - SP1 64-bit

• Windows Server 2008, all editions - SP2 and R2 SP1

• Windows 7 (Professional & Enterprise) - SP1

• Windows 8 (Professional & Enterprise)

• Windows 8.1 (Professional & Enterprise)

• Windows Server 2012, all editions

x86-64 (64-bit)

• Red Hat Enterprise Linux Ser ver and Desktop 5

• Red Hat Enterprise Linux Ser ver 6

• SuSE ™ Linux Enterprise Server 11

服务器硬件情况b

Intel 及兼容的CPU

4GB 内存,内存越大,处置惩罚系统越大

2.2GB 硬盘空间

客户端操作系统

• Windows Vista (Business & Enterprise) - SP2 (32-bit only)

• Windows 7 (Professional & Enterprise) - SP1 (32-bit and 64-bit) uses 32-bit binar y Materials Studio client

• Windows 8 (Basic, Professional & Enterprise) - (32-bit and 64-bit) uses 32-bit binar y Materials Studio client

• Windows 8.1 (Basic, Professional & Enterprise) - (64-bit only) uses 32-bit binar y Materials Studio client

客户端硬件情况 b

Intel 及兼容的CPU

4GB 内存,内存越大,处置惩罚系统越大

2.2GB 硬盘空间

16-bit / 65536 colors 显卡( 最低要求)。下机能的显卡,将极大进步模子,色阶图的显现质量,

关于大系统的静态演示至关重要

a 上述软硬件情况适用于Materials Studio 7.0

b 详细设置请取硬件工程师联络

 

产物征询:

021-51821768转219 (沪办)

010-82676188转213 (京办)

►  问:质料基因组项目中份子模仿能做什么?

     答:科学家念经由过程Materials Genome Initiative(MGI)项目,找出元素间的相互作用对质料的品种和性子带来的普遍影响,以这些常识为根蒂根基,期望以更短的周期为差别运用“定制”响应质料。曾经促进的来自麻省理工学院的以研讨电池为主的Materials Project项目和哈佛的以干净能源为主的Clean Energy Project企图。两者均应用密度泛函实际(Density Functional Theory)收集巨型数据库去展望模仿物资的现实属性。
      [Materials Studio软件中以DFT为根蒂根基的模块包孕CASTEP、DMol3、DFTB+、ONETEP、QMERA,势必助力海内质料基因组项目的研讨]


►  问:Materials Studio在金属范畴能做哪些方面的模仿事情?

     答:(1)搭建纯金属、合金、搀杂模子、位错、层错、孪晶、金属纳米颗粒构造

      (2)合金配方设想和构造性子研讨如:力学性子研讨包孕体弹性模量、杨氏模量泊松比;拉伸模仿研讨获得抗拉强度;塑性变形(层错和孪晶);热力学性子;散布迁徙
      (3)金属系统常压、高压构造的剖析和展望;相变
      (4)非晶合金,金属玻璃等非晶固体的构成机制;金属液体的构造取性子
      (5)金属的侵蚀取防护
      (6)金属(包孕碱金属)体质料和薄膜质料的磁性研讨;构造无序对磁性的影响
      (7)金属纳米颗粒催化回响反映
      重要相干模块:Visualizer、CASTEP、 DMol3、DFTB+、GULP、Reflex(plus)

►  问:Materials Studio在非金属范畴能做哪些方面的模仿事情?

     答:(1)搭建半导体晶体、缺点、表界面、纳米质料颗粒构造

     (2)半导体如钛酸钡、氧化钛、氧化锌、等过渡金属元素氧化物质料的搀杂缺点构造的缺点态、缺点构成能、电子构造
     (3)稀土发光质料等光学材料的光学性子及发光机理研讨
     (4)电池质料如锂电池的设想,筛选可进步电池机能的搀杂元素;离子在电池中的散布和迁徙能垒
     (5)新型多孔质料的结构设计和确认;气体星散;吸附等温线 
     (6)新型碳质料结构设计及性子研讨
     (7)硬质料如氧化硅、氧化铝、碳化硅、氮化硼的力学性子、电子构造、相变、相变途径、相变机制研讨
     (8)磁性材料如铁氧体的磁学性子研讨
      重要相干模块:Visualizer、CASTEP、 DMol3、DFTB+、GULP、Reflex(plus)、Sorption、Adsorption locatorjs99699金沙

►  问:Materials Studio在纳米质料研讨范畴能做哪些方面的模仿事情?

     答:Materials Studio软件平台中的量子力学要领和份子力学和动力学要领联合,能够研讨纳米质料的微观构造及光、电、磁、力学及热力学相干的物理性质,化学反应活性和自组装、内涵发展机制停止研讨。 

    (1)纳米质料如碳纳米管、石墨烯、硅纳米棒的电子构造的剪裁和掌握
    (2)纳米质料的催化回响反映机理研讨和化学反应历程的研讨
    (3)纳米管机械性能,如在紧缩、蜿蜒、拉伸载荷下的屈就模仿
    (4)纳米质料电子输运机能
     重要相干模块:DMol3、CASTEP、ONETEP、QMERA、DFTB+、Forcite Plus;

►  问:Materials Studio在高分子及其复合材料研讨范畴能做哪些方面的模仿事情?

     答:Materials Studio中基于力场(势函数)的份子力学、动力学和蒙特卡洛模块,包孕介不雅动力学模块,可用于高效的搜刮高分子的稳固构象,构建和表征高分子晶态或非晶态的构造和展望性子。

    (1)树脂如交联环氧树脂的配方设想和力学性能研讨,热固性聚合物在玻璃态和橡胶态的构造取机械性能之间的干系
    (2)高分子材料的内聚能密度、玻璃化改变温度及共混行动及相星散描写
    (3)隔绝包装材料中小份子的渗出散布研讨
    (4)复合材料的界面处的散布形状(密度场)及复合材料的杨氏模量、泊松比、热导率、透气率等宏观性子。
      重要相干模块: DMol3、Forcite Plus、COMPASS、Amorphous Cell、Blends、Synthia、Conformers、Mesocite、MesoDyn
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