Materials Studio工具模块介绍

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各模块细节介绍：

• Materials Visualizer：

Materials visualizer 是Materials Studio 的图形化界面，也是整个平台的核心，可用于：

• 搭建、调整各类三维可视的结构模型，包括晶体、小分子、聚合物、 纳米材料、团簇、表界面、各种缺陷结构以及电极模型；

• 提供模块参数设置、结果分析的视窗界面；提供结构文件、参数文件以及结果文件的管理界面；提供计算进程的监控界面；

• 对模拟结果进行各种分析，可与结构模型相结合进行数据的二维、 三维显示，可以给出数据的图表，可以对特定的结果进行动画演 示或给出矢量图；

同时Visualizer支持多种结构、图形、文本文件格式的输入和输出； 支持不同功能模块间结构数据的共享；提供Perl 语言环境，以及脚本编写；

Materials Studio 中的量子力学模块：

CASTEP

CASTEP 是由剑桥凝聚态理论研究组开发的一款基于密度泛函理论的先进量子力学程序。程序采用平面波函数描述价电子，利用赝势替代内层电子，因此也被称为平面波赝势方法。适于解决固体物理，材料科学、化学以及化工等领域中的各类问题。目前，CASTEP 已经在材料研究的诸多领域获得了广泛而成功的应用，每年都有数百篇文章在各类顶级学术刊物上发表。所涉及的研究对象包括半导体、陶瓷、金属、分子筛等各类晶体材料，以及掺杂、位错、界面、表面等各种缺陷结构。

DMol3

DMol3 是由Bernard Delley 教授发布的一款基于密度泛函理论的先进量子力学程序，它采用原子轨道线性组合的方法描述体系的电子状态，因此也被称为原子轨道线性组合方法。DMol3 有别于其它方法的最重要特点是采用数值函数描述原子轨道，这一做法兼顾了计算精度和效率， 使得DMol3 成为一款高效实用的量子力学程序。除了预测材料的电子学、光学、热力学性能外，它还能够细致地研究气相、溶液、表面及其它固态环境中的化学反应适合解决化学、化工、生物、材料、物理等领域中的各类问题，尤其是化学反应机理及催化剂设计的问题。每年都有数百篇应用DMol3 的文章在各类顶级学术刊物上发表。研究对象涉及晶体材料、有机分子、团簇、纳米和多孔材料、生物分子等各种周期性及非周期性体系。

QMERA

QMERA 是一款将量子力学方法的精确性与经典模拟方法的高效性有机结合的程序，也被称为量子力学(Quantum Mechanics) 与分子力学(Molecular Mechanics) 的杂化方法。在利用QMERA 进行模拟计算的过程中，需要在所研究体系中划分出量子力学和分子力学区域( 其中量子力学区域往往是研究中的核心和兴趣所在，譬如非均相催化中的活性位点区域)，然后分别调用量子力学方法中的 DMol3 模块和经典模拟方法中的GULP 模块进行处理。QMERA 提供了多种方式解决两个区域间的耦合问题。它可研究包含上千个原子的体系，在充分考虑周围原子影响