中科大 Materials Studio 培训教程 1(包你学会)_第1页
中科大 Materials Studio 培训教程 1(包你学会)_第2页
中科大 Materials Studio 培训教程 1(包你学会)_第3页
中科大 Materials Studio 培训教程 1(包你学会)_第4页
中科大 Materials Studio 培训教程 1(包你学会)_第5页
已阅读5页,还剩43页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

计算机越来越廉价,功能却越来越强大。试验费用趋向于越来越昂贵〔时间和金钱〕。如果计算机模拟能在某种程度上提供足够的进度,会比真实的试验节省费用。解释实验结果。引言:Wien2K,Gaussian,VASP,MaterialStudio….计

学MaterialStudio的特点:采用效劳器/客户机模式的软件环境,Microsoft标准用户界面,不需要登录效劳器。HttpGatewayFtpXP,2000,2003,Vista,2008第一章MaterialStudio简介Moduleparallel?WindowsLinuxIA32LinuxIA64Moduleparallel?WindowsLinuxIA32LinuxIA64MaterialsVisualizer

ONETEP√√√√AdsorptionLocator

√√

Polymorph

√√

AmorphousCell

√√√QMERA

√√

Blends

√√

QSARandQSARPlus

√√

CASTEPandNMRCASTEP√√√√Reflex-PatternProcessingandPowderDiffraction√

COMPASS√√√√Reflex-PowderIndexing

√√√CCDC

√√

Reflex-PowderRefinement

√√

Conformers

√√

ReflexPlus

√√√Discover√√√√ReflexQPA

√√

DMol3

√√√√Sorption

√√

DPD

√√√Synthia

Equilibria

√√√VAMP

√√√Forcite

√√

X-Cell

√√√Gaussian√√√√Mesotek√√√

GULP√√√√Morphology

√√

MesoDyn√√√√Materialsmodelingandsimulationhelpstounderstandandcontrolmaterialsstructure,properties,andprocesses.Thesephenomenaaredeterminedacrossarangeoflengthandtimescales,eachrequiringspecialistmodelingtechnologies.能够容易地创立并研究分子模型或材料结构,使用极好的制图能力来显示结果。与其它标准PC软件整合的工具使得容易共享这些数据Origin,Matlab…。采用材料模拟中领先的十分有效并广泛应用的模拟方法〔LDA,GGA〕。可模拟的内容:催化剂、聚合物、固体化学、结晶学、晶粉衍射以及材料特性等。主要模块:Visualizer建模模块AmorphousCellBlendsCASTEPConformersDMol3DPDDiscoverEquilibriaForciteGULPMesoDynMorphologyOnetepPolymorphQMERAReflexSynthiaVAMPGaussian计算和分析模块Visualizer:图形化计算模型的构建模块晶胞,分子,晶体外表,纳米结构,聚合物构建计算的模型锐钛矿TiO2TiO2(111)Pt(110)-CO(2x1)碳纳米管TiO2纳米棒AmorphousCell:用于对无定形材料的性质研究应用实例:InvestigationofNewPolymerElectrolytesTaskistoidentifyandratenewpolymerstructuresusingmoleculardynamicssimulationstoestimatetherateofdiffusionoflithiumcationsthroughapolymermatrix。J.ElectrochemSoc.,142,(1995)1859CASTEP模块CambridgeSerialTotalEnergyPackage)先进的量子力学程序,广泛应用于陶瓷、半导体以及金属等多种材料。可研究:晶体材料的性质〔半导体、陶瓷、金属、分子筛等〕、外表和外表重构的性质、外表化学、电子结构〔能带及态密度、声子谱〕、晶体的光学性质、点缺陷性质〔如空位、间隙或取代掺杂〕、扩展缺陷〔晶粒间界、位错〕、成分无序等。可显示体系的三维电荷密度及波函数、模拟STM图像、计算电荷差分密度。MS4.0版本起可计算固体材料的红外光谱和磁性体系。ComputeEllinghamdiagrams,plotsofthestandardfreeenergyofreaction(DG°)vstemperature.实例1.AbinitioThermodynamicsofOxidePhaseStability,RuO2很稳定,而RhO2Rh2O3at750oCComp.Mat.Sci.33,83(2005).实例2.CrystalstructuredeterminationfromconventionalX-raypowderdiffractiondataofpolycrystallinematerialsJ.Chem.Phys.2000,113,7756-7764.OptimizationofatomiccoordinatesbyDFTcalculationsusingDMol3orCASTEP实例3.ManipulationofCarbonNanotubesusingNitrogenImpuritiesPhysicalReviewLetters,91,(2003)105502thechargedensity实例4.OxygenManipulationoftheStructuralandOptoelectronicPropertiesofSiliconNanodotsPhysicaStatusSolidi(A)

197,251(2003).Phys.Rev.B.

68,085327(2003).J.Appl.Phys.

94,2130(2003Phys.Rev.B,2003,67,245404实例5.UnderstandingtheProperties(structural,mechanical,vibrational,andelectronic)ofCarbonandBoron-nitrideNanotubesJ.Chem.Phys.,2001,115(11),5272-5277TheCASTEPsimulationsresultedinthefollowing:CO优先吸附在Pt外表的顶位Oxygen优先吸附在Cu3Pt(111)外表Cu原子间的空心位CO(orOa)在合金外表的吸附能比两种纯金属外表的吸附能低。合金外表上CO氧化的势垒比在纯金属外表低.说明Cu3Pt可能是比PtorCu更好的催化剂。Thephysicaloriginsoftheresult实例6.StudyoftheEffectofAlloyingontheSurfaceReactivityofCatalysts实例7.InvestigationonIII-VNitrides彰化師範大學碩士论文〔顏勝宏〕Vergard’sLaw实例8.SurfaceCorrosionStudiesofIron-ChromiumStainlessSteelsChem.Phys.Lett.,(2004)383,549-554.实例9.N掺杂TiO2光学性质的计算:独特的密度泛函〔DFT〕量子力学程序,是唯一可以模拟气相、溶液、外表及固体等过程及性质的商业化量子力学程序,应用于化学、材料、化工、固体物理等许多领域。可用于研究均相催化、多相催化、半导体、分子反响等,也可预测诸如溶解度、蒸气压、配分函数、溶解热、混合热等性质。可计算能带结构、态密度。基于内坐标的算法强健高效,支持并行计算。MS4.0版本中参加了更方便的自旋极化设置,可用于计算磁性体系。DMol3模块

ChemicalPhysicsLetters,395,7-11.实例1.Metal-NanotubeInteractionsBindingEnergiesandWettingPropertiesAn(8,0)SWNTonmetalsurfaces:(a)Au(100);(b)Pd(111);(c)Pt(111).Eb(Pt)>Eb(Pd)>Eb(Au)实例2.HydrogenStorageForFuelCells-ADensityFunctionalTheoryStudyofHydrogenAdsorptiononAluminiumClustersPhys.Chem.Chem.Phys.,1999,1,13-21ElectrondensityofAl13Hisomers实例3.AtomisticModelingofChemicalVaporDeposition(CVD):SiliconOxynitride实例4.UnderstandingtheNitrogenDioxideSensingMechanismofTinDioxideNanoribbonsNanoLetters,2003,3(8),102MolecularmodelofaSnO2nanoribbon,showingitsexposedsurfacesandedges.实例五、ActivityofLanthanum-basedCatalystsatTheDowChemicalCompanyJ.Phys.Chem.B,2005,109,11634-1164.MesoDyn模块

MesoDyn是一个介等尺度动力学方法,用于研究跨越长时间过程的大体系。此方法使用源自化学组分梯度和朗文噪音的组分密度场方法。体系的微相别离、胶束和自组装过程都可以使用MesoDyn程序进行研究。在固定几何结构的剪应力和受限影响都可以进行研究。MesoDyn的应用包括:涂料,化装品,混合聚合材料,外表溶剂,复杂药物传输以及其它领域。实例.MesoscaleModelingofLatexSeedFormationONETEP模块:

ONETEPisarevolutionaryquantummechanics-basedprogramdesignedspecificallyforcalculationsonlargesystems(>500atoms).ONETEPbringstheaccuracyofdensityfunctionaltheory(DFT)tobearonsystemssuchasprotein-ligandcomplexes,grainboundaries,andnanoclusters–systems,whichinthepast,couldonlybetreatedbylessaccurate,approximatemethods.ONETEPisalinearscalingDFTcode,sothetimerequiredforacalculationincreaseslinearlywiththenumberofatoms,muchmoreslowlythaninconventionalDFTapproaches.Becauseofthisuniquefeature,theprogramcanbeusedtomodelsystemslargerthanwereeverpossiblebeforeusingDFT.ApplicationsofONETEPincludestudiesofsurfacechemistry,theconfigurationsoflargemolecularsystems,andthestructureandenergeticsofnanotubes.ONETEPcanalsobeusedtostudythepropertiesofdefects-vacancies,interstitials,substitutionimpurities,grainboundaries,anddislocations-insemiconductorsandceramicmaterials.RadiationDamageinComplexOxideMaterials–AccurateyetFastSimulationsbyFittingAtomisticPotentials:NuclearInstrumentsandMethodsinPhysicsResearchB,2005,228,288-292.TheGeneralUtilityLatticeProgram(GULP):isaforcefieldmethodwithawiderangeofmaterialsforcefields,fromshellmodelforionicsystems,embeddedatomformetals,bondorderpotentialsforsemiconductorsandnanotubes,tomolecularmechanicsforcefieldsupportforcovalentsystems.Apartfromoptimizationanddynamics,GULPisabletocalculateawiderangeofproperties,includingmechanical,electric,lattice,andthermodynamicquantities.GULPcanbeusedforarangeofsystemtypessuchasmoleculesandclusters,surfaces,andbulksystems.StudythestabilityofclusterssuchasthegoldnanoclusteDiffusionofsodiumionsthroughasodiumsilicateglassSorption:Sorptionprovidesameansofpredictingfundamentalproperties,suchassorptionisotherms(orloadingcurves)andHenry'sconstants,neededforinvestigatingseparationsphenomena.Inaddition,modelingcanbeusedtorationalizesorptionpropertiesintermsofmolecularlevelprocesses:FixedLoading(canonicalensemble):determinethepreferredbindingsitesandenergiesforafixednumberofsorbatesFixedpressure(grandcanonicalensemble):predicttheamountofsorbateatagiventemperatureandpressureHenryconstant(uniformensemle):computethelimitofsorbateloadingaspressureapproacheszeroH2sorptioninaboron-nitridenanotubeAbsorptionisothermsforcarbondioxideadsorptiononDAY,NaY,andNaLSXat300KPolymorphPredictor:从分子结构出发预测一个给定化合物的可能的晶型。多型性是化合物结晶成化学相同但

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论