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质料模仿 解决方案质料模仿

        Materials Studio 是齐标准质料模仿平台。它不只具有优秀的操纵界面,快速实现模子搭建、参数设定和效果的可视化剖析,并且融会多种模仿要领,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。历经13 年的生长,Materials Studio 变得越发完美,越发天真,多种应用程序接口和剧本编写功用的增加使其可以或许更好的知足各种用户的研讨需求。其所具有的远400 家用户涵盖质料、物理、化学、化工等多个范畴,相干的研究工作在各种威望期刊上宣布论文过万篇。 以下解决方案可应用于石油石化、化工、情况、能源、冶金、电子及半导体产业、航空航天和汽车制造等相干的材料科学范畴。

  • 一、金属材料研讨解决方案

    Materials Studio能够对种种纯金属及其合金所构成的块体质料和膜质料停止模仿。 

    (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)
     
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  • 二、 无机非金属材料研讨

    (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5wk奥门金沙
    (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 locator
     
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  • 三、 纳米质料研讨

          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
     
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  • 四、 高分子及其复合材料研讨

          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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  • 五、 表界面研讨

          Materials Studio中的CASTEP、DMol3、QMERA等模块可对表界面及其上所发作的化学反应停止研讨,如盘算外面吉布斯自由能、研讨外面吸附机理、外面化学反应历程、界面力学性子,薄膜发展机理、自组装等;典范份子力学、动力学模块如Forcite plus、GULP借可对外面物理吸附及界面物理粘结强度停止研讨;

     
    重要相干模块:CASTEP、DMol3、QMERA、Forcite Plus、GULP、Adsorption Locator
     
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  • 六、 化学反应研讨

           Materials Studio供应两种要领研讨化学反应,第一,以过渡态搜刮为根蒂根基的化学反应机理探究研讨。第二,从量子力学份子动力学和典范份子动力学挪用回响反映力场的要领研讨化学反应历程。

    (1)均相催化、非均相催化回响反映的回响反映机理探究
    (2)熄灭、爆炸等化学反应历程研讨
     
    重要相干模块:DMol3、CASTEP、DFTB+、Qmera、GULP
     
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  • 七、 露能质料研讨

            Materials Studio可对露能复合材料各组分间的联合才能、力学和爆炸性能、感度等性子停止研讨。 

     
    重要相干模块:DMol3、Forcite、Amorphous Cell、COMPASS
     
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  • 八、 生物、医药研讨

    (1)药物份子间、载药系统间和药物份子和载体相互作用研讨

    (2)经由过程化学反应过渡态搜刮研讨酶的催化回响反映活性、给出生物份子活性位点、前哨轨道等性子;
    (3)从介不雅标准研讨药物份子的包覆和缓释历程,并对药物系统包覆剂停止设想和筛选。

     
    重要相干模块:DMol3、Forcite、Amorphous Cell、COMPASS、Mesocite
     
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  • 九、 在晶体结构、描写研讨中的运用

          Materials Studio中的Polymorph predictor模块可基于分子结构去搜刮其能够存在的多晶型构造;Reflex Plus模块能够基于质料粉晶X 射线、中子大概电子衍射图谱,指标化谱图,粗建构造,剖析质料的晶体结构,Reflex QPA能够停止定量物相剖析,给出各个单相的百分比含量;Morphology模块可展望获得晶体种种能够的描写,并可联合Forcite plus考查溶剂、杂质对晶体描写的影响。

     
    重要相干模块:Reflex(Plus)、Reflex QPA、Polymorph predictor、Morphology
     
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  • 十、 QSAR 的运用

          QSAR(Quantitative Structure Activity Relationship,定量构效干系),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。典范的形貌符包孕热力学数据(如体系能量)、各组分的比例或示意份子外形的函数(份子体积,可扭转化学键的数目等)。

     
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  • 十一、Perl 言语的运用

          Materials Studio中的Perl言语能够更好、更天真天运用各个模块的功用、处置惩罚获得的数据,实现多种盘算历程的自动化处置惩罚,包孕:重复性盘算义务的自动化处置惩罚, 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。

     
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