分子动力学模拟实验报告doc
分子动力学模拟分析
分子动力学模拟分析分子动力学模拟（Molecular Dynamics Simulation，简称MD）是一种计算模拟分子运动的方法，可以研究分子的结构、动力学和相互作用等，对物质性质和功能的研究有重要作用。
在材料科学、化学、生物学等领域中得到广泛应用。
本文将从MD模拟基础、模拟流程及分析研究结果三个方面进行阐述。
一、MD模拟基础MD模拟的基础是牛顿力学和统计物理学，其中牛顿三定律和万有引力定律描述了分子的运动和相互作用；玻尔兹曼分布定律、统计力学中的最大熵原理以及热力学第二定律等描述了系统的宏观性质和热力学性质。
MD模拟将牛顿力学和统计物理学相结合，通过数值计算方法，从初状态的分子坐标、速度和势能等信息出发，重复计算分子在某个温度、压力下的运动轨迹和性质，模拟时间可以从纳秒到毫秒，有关联的分子之间，模拟精度可达到亚埃。
二、模拟流程MD模拟的主要流程包括体系构建、体系平衡和体系生产等阶段。
体系构建需要先定义体系的边界、所包含分子种类及其数量、分子初始坐标等，这一阶段可以是手动构建，也可以是从实验数据中获取分子坐标信息进行加工。
体系平衡一般需要先进行一个大规模的能量最小化，在此基础上，对体系进行一个温度和压力逐步升高或下降的过程，使体系逐步达到平衡态，也可以调整体系的偏倚参数，如盒子尺寸等，最终得到较为合理的平衡态体系。
在体系平衡的基础上，进行体系生产，对于所需要的性质，如动力学参数、能量铁达方程、径向分布函数、自相关函数等，在进行生产时需要对体系进行约束，如固定温度、压力、含水量等，得到精确的分子性质描述。
三、分析研究结果对MD模拟结果的分析对研究者而言极为重要，主要是对数据的可视化及其统计分析。
一般可以采用分析软件如VMD、GROMACS等对MD的轨迹文件进行可视化，对于分子的运动、某些物理性质的演化、分子图像变化等，可以做出一系列的动画或动图。
对于性质的统计分析，一般需要进行采样过程，对一定时刻内的数值进行平均，这样可减小误差。
分子动力学模拟
分子动力学模拟分子动力学模拟是一种重要的计算方法，用来研究分子体系的运动和相互作用。
该方法基于牛顿力学和统计力学的原理，通过数值模拟来预测和描述分子在不同条件下的行为。
在分子动力学模拟中，通过计算每个分子的受力和相互作用，可以得到关于分子位置、速度和能量等物理量的时间演化。
这些信息可以被用来研究分子体系的动力学、热力学和结构性质等。
为了进行分子动力学模拟，需要确定分子的力场和初始状态。
力场是一组描述分子分子间相互作用的数学函数，包括键的强度、键角的刚度、电荷分布等。
初始状态则是给定分子的初始位置和速度。
在分子动力学模拟中，分子受到的力主要来自于势能函数的梯度。
通过运用牛顿运动方程，可以计算得到每个分子的加速度，并进一步更新位置和速度。
这个过程重复进行，直到达到所需的模拟时间。
分子动力学模拟可以用来研究各种不同类型的分子体系。
例如，可以模拟液体中分子的运动和结构，以研究其流变性质和相变行为。
还可以模拟气体中分子的运动和相互作用，以研究化学反应和传输过程。
此外，分子动力学模拟还可以用来研究固体材料的力学性质和热导率等。
通过模拟材料内部原子的动力学行为，可以计算材料的弹性模量、杨氏模量等力学性质。
同时，还可以计算材料的热导率，从而了解其热传导性能。
分子动力学模拟已经成为了许多领域的重要工具。
它在材料科学、生物科学、化学工程和环境科学等领域中都得到了广泛应用。
通过模拟和理解分子体系的行为，我们可以更好地设计新材料、药物和催化剂，以及解决各种科学和工程问题。
然而，分子动力学模拟也有一些局限性。
首先，模拟的时间尺度受到限制，通常只能模拟纳秒或微秒级别的时间。
其次，模拟的精度也受到一定的限制，特别是在处理量子效应和极化效应等方面。
为了克服这些限制，研究人员正在发展和改进分子动力学模拟的方法。
例如，开发更精确的势能函数和更高效的计算算法，可以提高模拟的时间尺度和精度。
同时，与实验相结合，通过验证和修正模型，也可以提高模拟的可靠性和预测能力。
分子动力学模拟实验的原理与方法
分子动力学模拟实验的原理与方法一、引言分子动力学模拟实验是一种基于分子运动规律的计算方法，通过模拟分子间相互作用力和运动轨迹，可以研究物质的结构、性质和动力学过程。
本文将介绍分子动力学模拟实验的原理与方法，包括模拟算法、模拟体系的构建和模拟结果的分析。
二、分子动力学模拟的原理分子动力学模拟实验基于牛顿力学和统计力学的原理，通过求解分子系统的运动方程，模拟分子间相互作用力和运动轨迹。
其基本原理可以概括为以下几点：1. 分子运动方程分子动力学模拟实验中，每个分子都被看作是一个质点，其运动方程可以由牛顿第二定律得到。
根据分子的质量、受力和加速度，可以得到分子的位置和速度随时间的变化。
2. 分子间相互作用力分子间的相互作用力可以通过势能函数来描述，常见的势能函数包括Lennard-Jones势和Coulomb势。
这些势能函数描述了分子间的吸引力和排斥力，从而影响分子的相互作用和运动。
3. 温度和压力控制分子动力学模拟实验中，为了模拟实际系统的温度和压力条件，需要引入温度和压力控制算法。
常见的温度控制算法包括Berendsen热浴算法和Nosé-Hoover热浴算法，压力控制算法包括Berendsen压力控制算法和Parrinello-Rahman压力控制算法。
三、分子动力学模拟的方法分子动力学模拟实验的方法包括模拟算法、模拟体系的构建和模拟结果的分析。
下面将对这些方法进行介绍。
1. 模拟算法分子动力学模拟实验中，常用的模拟算法包括经典力场方法和量子力场方法。
经典力场方法基于经验势能函数，适用于大尺度的分子系统，如蛋白质和溶液。
量子力场方法基于量子力学原理，适用于小尺度的分子系统，如分子反应和电子结构计算。
2. 模拟体系的构建模拟体系的构建是分子动力学模拟实验中的重要步骤，包括选择模拟系统、确定初始结构和参数设置。
模拟系统的选择应根据研究的目的和问题，可以是单个分子、溶液系统或固体表面。
初始结构可以通过实验数据、计算方法或模型生成，参数设置包括力场参数、温度和压力等。
分子模拟综合实验
一、反应物和产物的电子结构乙烯GAMESS Job: Minimize (Energy/Geometry) RHF/6-31G(d)Finish @ energy = -48965.597501 Kcal/Mol (-78.031711 Hartrees)Wire-frame ball-stick cylindrical bonds space fillingChargesC -0.080 [C(1)] C -0.080 [C(2)] H 0.040 [H(3)] H 0.040 [H(4)] H 0.040 [H(5)] H 0.040 [H(6)]HOMO= -17.645 ev LUMO= -0.282 ev total charge density molecular electrostatic potential1,3-丁二烯GAMESS Job: Minimize (Energy/Geometry) RHF/6-31G(d)Finish @ energy = -97209.583899 Kcal/Mol (-154.913461 Hartrees)Wire-frame ball-stick cylindrical bonds space fillingChargesC -0.114 [C(1)] C 0.004 [C(2)] H 0.039 [H(3)]H 0.038 [H(4)] H 0.004 [H(5)] C 0.033 [C(6)]H -0.115 [H(7)] C 0.033 [C(8)] H 0.039 [H(9)] H 0.039 [H(10)]HOMO= -15.068 ev LUMO= -3.719ev total charge density molecular electrostatic potential环己烯GAMESS Job: Minimize (Energy/Geometry) RHF/6-31G(d)Finish @ energy = -146221.8807 Kcal/Mol (-233.019592 Hartrees)Wire-frame ball-stick cylindrical bonds space fillingChargesC -0.059 [C(1)] C -0.059 [C(2)] H -0.073 [H(3)] C -0.073 [C(4)]C -0.082 [C(5)] H 0.030 [H(6)] H -0.082 [H(7)] C 0.030 [C(8)]H 0.052 [H(9)] H 0.052 [H(10)] H 0.052 [H(11)] H 0.052 [H(12)]H 0.040 [H(13)] C 0.040 [C(14)] H 0.040 [H(15)] H 0.040 [H(16)]HOMO= -14.895 ev LUMO= 1.618 ev total charge density molecular electrostatic potential从分子轨道的对称性来看，乙烯的HOMO轨道关于镜面呈对称，LUMO反对称，丁二烯的HOMO反对称，LUMO 对称，环己烯HOMO对称，LUMO反对称。
分子动力学模拟实验报告doc
分子动力学模拟实验报告篇一：分子动力学实验报告 md2分子动力学实验报告（ XX 至 XX 学年第_2_学期）班级：姓名：学号：实验名称：晶体点缺陷成绩：一、实验目的计算空位形成能和间隙原子形成能。
探究形成的空位和间隙原子所在的位置不同其形成能的变化。
以及空位和间隙原子的浓度不同时其空位能和间隙原子形成能的变化。
二、实验原理点缺陷普遍存在于晶体材料中，它是晶体中最基本的结构缺陷，对材料的物理和化学性质影响很大。
根据点缺陷相对于理想晶格位置可能出现的几种主要偏差状态，可将其命名如下：（1）空位：正常节点位置上出现的原子空缺。
（2）间隙原子（离子）：指原子（离子）进入正常格点位置之间的间隙位(本文来自：小草范文网:分子动力学模拟实验报告)置。
（3）杂质原子（离子）：晶体组分意外的原子进入晶格中即为杂质，杂质原子若取代晶体中正常格点位置上的原子（离子）即为置换原子（离子），也可进入正常格点位置之间的间隙位置而成为填隙的杂质原子（离子）。
一般情况下，空位、间隙原子都是构成晶体的原子或离子偏离原有格点所形成的热缺陷。
在一定温度下，晶体中各原子的热振动状态和能量并不同，遵循麦克斯韦分布规律。
热振动的原子某一瞬间可能获得较大的能量，这些较高能量的原子可以挣脱周围质点的作用而离开平衡位置，进入到晶格内的其他位置，于是在原来的平衡格点位置上留下空位。
根据原子进入晶格内的不同位置，可以将缺陷分为弗伦克尔（Frenkel）缺陷和肖特基（Schottky）缺陷。
点缺陷都只有一个原子大小的尺度，因此不容易通过实验对其进行直接的观察。
而且实验方法研究缺陷时利用较多的还是缺陷对晶体性质的影响。
例如，通过测量晶体的膨胀率和电阻率的变化规律，即可对点缺陷的存在、运动和相互作用等方面展开间接的研究。
分子动力学方法对金属材料原子尺度物理和化学过程的研究具有实验法无法比拟的优势，可直观的模拟和分析晶体中的点缺陷。
若我们搭建完整晶体的原子个数为N，能量为E1，通过删除和增加一个原子得到空位和间隙原子，充分弛豫后体系能量为E2，则空位形成能Ev 和间隙原子形成能Ei分别为：三、实验过程（1）进入2_point文件夹$cd口2_point（2）运行in.inter文件，得到Cu的八面体间隙原子的图像，以及体系的总能量的变化，计算出八面体间隙原子的形成能。
分子动力学模拟
qk2
π k1 4π ε ０
校正项
Vcorrection
2π 3L3
|
N i 1
qi 4π ε ０
ri
|2
能量极小化
Energy Minimization
最速下降法方法， Steepest Descent 3N 笛卡尔坐标 沿负梯度方向
方向
Sk
gk | gk
|
X k1 X k λ k Sk
截断半径
范德华相互作用 0.8A
静电
1.4A
Ewald加和
Ewald 1921提出用于一个粒子与盒子中其它粒子以及 周期性盒子中其它粒子的相互作用
立方体边长 (iL, jL,kL) i,j,k=0,1,2,3….
在中心盒中有N个电荷，电荷-电荷相互作用
V 1 N N qi q j
３
exp(
α
2r
2
)
π２
实空间
V 1 N N qi q j erf c(α | rij nL)
2 i1 4 j 1 |n|0 ε 0
| rij nL
误差函数
erf c(x)
2 exp(t 2 )dt
x
收敛快， 收敛快慢取决于高斯函 数的宽度α越大收敛越快
]T (t)
λ {1 2Cvdf t [ T0
1
1]}2
1
Cvdf
t [
T0
1]
kb τ T T (t)
kb τ T T (t)
vnew λ
vold
{1
Cvdf kb
t τT
[ T0 T (t)
1]}vold
分子动力学计算(实验报告)
4.使用LST/QST/CG方法计算过渡态结构a.Calculation,setup选项卡，Task改为TS Search。
more中确保Search protocol设置为Complete LST/QST,Quality设置为Mediumb.Job control选项卡，确保Automatic未被选中，输入TS作为Job description。
点击run第二部分：实验调试与结果分析三、调试过程（包括调试方法描述、实验数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）1.建立气体H2模型。
为使缩放过程明显，将H-H键长设为0.8埃Calculation中设置如下，模拟结构中原子在计算力影响下的移动2.建立Pd(111)表面模型，真空厚度为7.00埃3.将a=0.56, b=0.47, c=0.70的H1和a=0.47, b=0.56, c=0.70的H2原子到reactants中Pd表面。
后束缚全部的Pd原子。
4.在products中改变两个H原子的坐标，并使每个H原子键合一个Pd原子再使用CASTEP|Calculation优化几何结构，设置截图如下对reactants执行相同优化。
优化后两个原子文档如下5.对products和reactants的优化结构中的原子进行配对。
可见开始时0个原子被配对，8个原子未配对Auto Find后对对应的原子set match, 使两个文档中所有原子配对配对后Preview,事先确保number of frame值为10，得reactants-products.xtd轨迹文件6.使用LST/QST/CG方法计算过渡态结构。
设置截图如下得TS.xsd文档。
对此文档进行Analysis,选择Energy evolution,点击view, 得TS.xtd及TS TSSeaarch.xcd图表文件。
点击图上不同点可查看轨迹文件中相应结构四、实验结果及分析（包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等）1.在TS.CASTEP中搜索Transition State Found,结果如下：得（1）反应能量：0.06565eV（2）来自反应物的能垒：0.03465eV（3）来自产物的能垒：-0.03100eV2.点击TS Search图中不同点，可在TS.xtd中查看相应结构通过TS Search亦可得出反应活化能（起始点至反应峰顶）：E a=-4815.97-（-4819.59）=3.62eV五．思考题1.反应势垒是什么？答：物质在发生化学反应时，需要先破坏原有的化学键，这样就需要一定的能量，这个能量称之为化学势垒2.研究和了解反应的过渡态有什么意义？反应的过渡态：在反应物相互接近的反应进程中，出现一个能量比反应物与生成物均高的势能最高点，此势能最高点相对应的结构称为过渡态。
分子动力学模拟(两篇)
引言概述：分子动力学模拟（MD）是一种模拟系统内原子或分子运动的计算方法，通过计算原子之间的相互作用力和运动方程，可以研究材料的物理和化学性质、相互作用和动态行为等。
本文将深入探讨分子动力学模拟的相关内容，包括模拟算法、分子模型构建、初始条件设定、系统参数调优、结果分析等。
正文内容：一、模拟算法1.1简单分子动力学模拟算法：介绍经典分子动力学模拟的基本原理和算法。
1.2高级模拟算法：介绍一些基于统计力学和量子力学原理的高级分子动力学模拟算法，如MonteCarlo方法和量子分子动力学模拟。
二、分子模型构建2.1原子选择：根据研究对象和目的，选择适合的原子种类。
2.2原子间相互作用模型：介绍常用的原子间相互作用势函数模型，如LennardJones势和Coulomb势等。
2.3拓扑构建：说明如何根据分子结构构建拓扑，包括原子连接方式和键长、键角、二面角等参数。
三、初始条件设定3.1初始构型：介绍如何原子或分子的初始位置和速度。
3.2温度控制：讨论如何在模拟中控制温度，包括使用温度计算公式和应用恒温算法等。
3.3压力控制：介绍如何在模拟中控制压力，包括应用压力计算公式和应用恒压算法等。
四、系统参数调优4.1时间步长选择：讲解如何选择合适的时间步长，以确保模拟结果的准确性和稳定性。
4.2模拟时间长度：介绍如何选取适当的模拟时间长度，以获得足够的统计样本。
4.3系统尺寸选择：探讨系统尺寸对模拟结果的影响，包括边界条件的选择和静电相互作用的处理。
五、结果分析5.1动力学参数计算：介绍如何通过模拟数据计算动力学参数，包括径向分布函数和速度自相关函数等。
5.2结构参数分析：讨论如何分析模拟结果中的结构特征，如配位数、键长分布和角度分布等。
5.3物理性质计算：讲解如何通过模拟数据计算材料的物理性质，如热力学性质和动力学性质等。
总结：分子动力学模拟是一种强大的计算工具，可以模拟和研究材料的动态行为和性质。
从模拟算法、分子模型构建、初始条件设定、系统参数调优到结果分析，每个步骤都需要仔细考虑和调整，以保证模拟结果的准确性和可靠性。
分子动力学实验报告_md3
分子动力学实验报告（2014 至2015 学年第_2_学期）班级：姓名：学号：实验名称：晶格位错和层错成绩：一、实验目的（1）观测位错的位移场、应力场、应变场分布（2）计算静止位错的能量（与位错理论的计算结果比较）（3）澄清位错分解与层错能的关系二、实验原理1螺位错螺型位错；螺旋位错；screw dislocation;Burgers dislocation又称螺旋位错。
一个晶体的某一部分相对于其余部分发生滑移，原子平面沿着一根轴线盘旋上升，每绕轴线一周，原子面上升一个晶面间距。
在中央轴线处即为一螺型位错。
假设在各向同性的介质中，UZ随着θ 角均匀的增大，可以得到位移UZ与θ 和r 的关系如下此即为螺位错的位移场公式。
也是在本次实验中，我们用来构造螺位错的依据。
首先，我们搭建一个完整晶体，以中心处为位错的核心，然后根据位移场公式相继移动体系内的每个原子，使其符合螺位错的位移场分布。
经过能量最小化后，我们可以得到一个稳定的含有螺位错的构型。
由于圆柱体只有沿z 方向的位移，因此只有切应变。
相应的，各应力分量为2．刃型位错滑移区与未滑移区之间的边界就称为位错。
这个位错的位置由挤入上半部分晶体的额外垂直半原子面的边缘标志。
在位错附近，晶体的形变可以看作是由于在晶体上半部分插入了一片额外的原子面所产生。
这个原子面的插入使上半部分晶体中的原子受到挤压，而使下半部分晶体中的原子受到拉伸。
按照弹性力学理论可以得到，刃型位错的位移场诸分量为：相应的，各应力分量为：3．位错的应变能位错的能量可以分为两部分：位错中心畸变能Ec 和位错应力场引起的弹性应变能Ee。
位错中心区域由于点阵畸变很大，不能用胡克定律，而需借助于点阵模型直接考虑晶体结构和原子间的相互作用。
据估算，这部分能量大约为总应变能的1/10～1/15 左右，故常予以忽略，而以中心区域以外的弹性应变能代表位错的应变能，此项能量可以采取连续介质弹性模型根据单位长度位错所作的功求得。
分子动力学实验报告
分子动力学实验报告【摘要】本实验通过分子动力学模拟分子在不同温度下的运动，通过计算得到了体系的温度、压力以及粒子的位置和速度分布等信息。
在实验中发现，温度越高，分子的速度越快；温度越低，分子的速度越慢。
同时，压力的大小与温度呈正相关关系。
实验结果验证了理论模型对分子运动的描述。
【引言】分子动力学（Molecular Dynamics, MD）是一种模拟分子在时间和空间上运动的方法，通过计算分子间的相互作用力和位移来模拟粒子的运动行为。
分子动力学模拟常用于研究材料的力学性质、热学性质等。
【实验目的】1.了解分子动力学模拟分子运动的基本原理；2.通过分子动力学模拟，研究不同温度下分子的运动行为；3.分析分子速度分布和温度、压力之间的关系。
【实验方法】1.首先，在计算机上搭建分子动力学模拟的计算模型，并设置初始条件；2.通过模拟计算，得到分子体系在不同温度下的运动状态；3.分析分子的位置、速度、温度和压力等参数。
【实验结果】1.温度与分子速度关系的的实验结果如下图所示：(插入图表：温度-分子速度曲线图)实验结果表明，温度越高，分子速度越快；温度越低，分子速度越慢。
(插入图表：温度-压力曲线图)实验结果表明，压力的大小与温度呈正相关关系。
(插入图表：速度分布直方图)实验结果符合Maxwell-Boltzmann速度分布定律，即速度分布呈正态分布。
【实验讨论】1.通过实验证明了物体的温度与分子速度的关系，即温度越高，分子速度越大，与理论模型相符。
2.实验中还发现，温度与压力也存在正相关关系。
这与理论模型中的气体状态方程一致。
3. 实验结果表明分子速度分布呈正态分布，即Maxwell-Boltzmann速度分布定律成立。
【结论】通过分子动力学模拟实验，我们得到了分子的位置、速度、温度和压力等参数，并验证了理论模型对分子运动的描述。
实验结果表明，温度越高，分子速度越快；温度越低，分子速度越慢。
同时，压力的大小与温度呈正相关关系。
(2020年7月整理)分子动力学模拟.doc
分子动力学模拟分子动力学是一门结合物理，数学和化学的综合技术。
分子动力学是一套分子模拟方法，该方法主要是依靠牛顿力学来模拟分子体系的运动，以在由分子体系的不同状态构成的系统中抽取样本，从而计算体系的构型积分，并以构型积分的结果为基础进一步计算体系的热力学量和其他宏观性质。
这门技术的发展进程是：1980年：恒压条件下的动力学方法（Andersenの方法、Parrinello-Rahman法）1983年：非平衡态动力学方法(Gillan and Dixon)1984年：恒温条件下的动力学方法（能势‐フーバーの方法）1985年：第一原理分子动力学法（→カー・パリネロ法）1991年：巨正则系综的分子动力学方法(Cagin and Pettit).最新的巨正则系综，即为组成系综的系统与一温度为T、化学势为μ的很大的热源、粒子源相接触，此时系统不仅同热源有能量交换，而且可以同粒子源有粒子的交换，最后达到平衡，这种系综称巨正则系综。
进行分子动力学模拟的第一步是确定起始构型，一个能量较低的起始构型是进行分子模拟的基础，一般分子的其实构型主要是来自实验数据或量子化学计算。
在确定起始构型之后要赋予构成分子的各个原子速度，这一速度是根据玻尔兹曼分布随机生成，由于速度的分布符合玻尔兹曼统计，因此在这个阶段，体系的温度是恒定的。
另外，在随机生成各个原子的运动速度之后须进行调整，使得体系总体在各个方向上的动量之和为零，即保证体系没有平动位移。
由上一步确定的分子组建平衡相，在构建平衡相的时候会对构型、温度等参数加以监控。
进入生产相之后体系中的分子和分子中的原子开始根据初始速度运动，可以想象其间会发生吸引、排斥乃至碰撞，这时就根据牛顿力学和预先给定的粒子间相互作用势来对各个例子的运动轨迹进行计算，在这个过程中，体系总能量不变，但分子内部势能和动能不断相互转化，从而体系的温度也不断变化，在整个过程中，体系会遍历势能面上的各个点，计算的样本正是在这个过程中抽取的。
分子动力学模拟实验的原理和应用
分子动力学模拟实验的原理和应用分子动力学模拟实验是一种利用数学和计算机模型来研究分子运动规律和相互作用的方法。
它被广泛应用于物理、化学、材料科学、生物化学等领域，为人类探索物质世界提供了重要的工具。
下面我们将探讨这种方法的原理和应用。
一、分子动力学模拟实验的原理分子动力学（Molecular Dynamics, MD）是一种基础的计算物理学方法，它使用牛顿运动定律和量子力学原理，将原子和分子的运动看作是经典粒子在势能场中的运动。
通过将势能函数数值化为分子内原子之间的相互作用，将分子所受的力的大小和方向计算出来，并根据牛顿运动定律来确定它们的轨迹和状态。
这样可以得到分子在不同时间点的位置、速度、能量等信息，进而研究其热力学、动力学和结构性质。
MD模拟计算主要分为以下几个步骤：首先定义分子体系，包括原子种类、原子数、体系大小、温度、压力等参数；然后定义分子力场，包括势能和力的计算方法；根据分子力场计算出分子所受的力；根据牛顿运动定律求解分子在不同时间点的位置和速度；最后计算分子的热力学、动力学和结构性质。
二、分子动力学模拟实验的应用MD模拟是一种基于物理原理的理论模型，可以模拟不同温度、压力、相变等条件下的分子运动和相互作用。
它可以为化学反应、材料合成、酶催化机理、药物设计等研究提供重要的帮助。
以下是MD模拟在不同领域的应用。
1. 材料科学MD模拟可以模拟材料的物理、化学性质及其相互作用。
例如，在研究聚合物和复合材料的合成、结晶、玻璃转变和热机械性能时，MD模拟可计算热力学、动力学参数和结构特征，并预测材料的制备和性能。
2. 生命科学MD模拟常用于分析生物大分子的结构、动力学和解析度。
例如，在研究蛋白质折叠、膜蛋白通道和酶促反应中，可以通过模拟蛋白质水合、静电作用和氢键的形成，从而探索蛋白质分子结构和功能等生物学问题。
3. 药学MD模拟可用于研究药物的作用机制、药物相互作用和药效等问题。
例如，在研究药物与细胞膜接触时，可以通过模拟药物与膜蛋白的相互作用，预测药物与载体的相互作用、吸收性和药效。
分子模拟实验2
σ*
基态为Σ电子态
π* σ ↑↓ π σ* ↑↓↑↓↑↓ σ
↑↓
0 非常稳定
实验二 — 分子轨道计算和分析 步骤1: 分子轨道图 设置等值面值 0.05
0.001 默认0.01
实验二 — 分子轨道计算和分析 步骤1: 分子轨道图 问题2-1. 仿照CO的例子, 做出NO分子和NO+离 子的分子轨道和能级图, 并比较二者的异同, 分 析对NO和NO+稳定性的影响.
C端正电 O断负电 isovalue=0.1
实验二 — 分子轨道计算和分析 步骤3: 静电势图
实验二 — 分子轨道计算和分析 步骤3: 静电势图 问题2-4. 做出C2H6, C2H4, C2H2分子的静电势图.
问题2-5. 做出glycine 和asparagine分子的静电势图.
实验二 — 分子轨道计算和分析 步骤4: 电荷分布图
实验二 — 分子轨道计算和分析 步骤1: 分子轨道图
轨道名称
轨道能量
选择, 点击
红: 正 兰: 负
实验二 — 分子轨道计算和分析 步骤1: 分子轨道图 不同显示方式
实心球
实验二 — 分子轨道计算和分析 步骤1: 分子轨道图 不同显示方式
网格线
实验二 — 分子轨道计算和分析 步骤1: 分子轨道图 不同显示方式
SA面用网 格表示
Connolly面用 兰色表示
实验二 — 分子轨道计算和分析 步骤6: 溶剂(水)面图
问题2-8. 做出HIV蛋白酶(HIV-1 PROTEASE, PDB ID 1AAQ)的SA图, 并用于分析亲水和疏水的部分.
实验二 — 分子轨道计算和分析
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分子模型实验报告
分子模型实验报告篇一：分子模拟实验实验报告生物大分子分子模拟实验作业——生物大分子一、实验部分12-3-1获得PDB号为“1HCK”的蛋白（human-cyclin-dependent kinase2,i,e.,CKD2和ATP的结合晶体结构），并采用不同的模型观察其特点①分别用卡通模型和丝带模型显示生物大分子结构，并用球棍模型、棒状模型显示其中小分子、金属离子等。
参考文献：Analysis of CDK2 Active-SiteHydration: A Method to Design New Inhibitors Zdeneˇk Krˇ?′zPROTEINS: Structure, Function, and Bioinformats 55:258–274 (204)12.2 分子对接①聚合物对接前效果图②聚合物对接后效果图对接后实际距离和设置的最优值12-3-2在样本文件中，创建冰的晶体结构，分别做温度为260K，273K，298K，373K下的分子动力学模拟（10 ps），观察晶体机构的变化情况，并做定性解释。
①不同温度下冰晶体结构图：原始冰晶体结构图由冰晶体在不同温度下的结构可见，随温度升高，冰晶体的各个水分子之间的距离不断增加，晶体结构趋向于分散无序状。
②不同温度下，冰晶体分子动力学模拟图③不同温度下体系的总能量与势能由曲线形状可见，经过分子动力学模拟之后，体系的能量降低，变得更加稳定。
由计算结果可见，体系的总能量和势能随温度的升高而增大。
因为当温度升高时，分子的热运动加剧，使分子的伸缩、转动、振动势能增加从而使分子总能量增加，而体系的是能增加是因为非键相互作用尤其是分子间氢键相互作用减弱。
二、实验心得与体会本次实验主要进行了生物大分子的模拟。
生物大分子一般包含上千个原子，目前还不能应用量子化学从头计算方法模拟，常用的方法有QM/MM方法，和纯粹的分子动力学模型。
1.关于分子力学要求掌握四点内容：（1）分子力学中，离子间的相互作用势能函数是什么？（2）势函数中存在特定的参数，怎么给参数赋初值？（3）原子类型怎样确定？（4）力场有哪些？各自的适用范围是什么？下面详细解释：（1）V （r）有四项，前三项对应于键伸缩势能、弯曲势能和扭转势能。
分子动力学模拟报告
XX大学研究生院一篇关于graphyne及其家族物质力学性质的分子动力学研究的报告姓名: XXX 学号：XXX系部:专业: 物理化学班级: 2011级硕士班指导老师: XXX2012年 5 月 22graphyne及其家族物质力学性质-分子动力学研究的开题报告选题背景近几十年来，以石墨稀为基础的功能性材料一直是科研上的一个热门课题。
关于石墨稀及其家族分子的计算机模拟研究引起了人们的广泛关注。
现有研究表明分子动力学模拟是在分子水平上探究石墨稀及其相关分子的有效工具之一。
因此我们采用分子动力学的方法对石墨稀及其家族分子进行探究。
选题意义以石墨稀为基础的功能性材料由于它们的力学性能近些年来引起科学家们的深入研究。
这些分子的分子动力学模拟不仅在实践中帮助我们更好的了解石墨及其家族物质结构，从而更好的指导我们在生活实践中对于功能性材料的应用，而且在理论中可以帮助我们更加深入的了解这些分子的特性。
主要内容科学工作者在长期的科学研究实践中发现，当实验研究方法不能满足研究工作的需求时，用计算机模拟却可以提供实验上尚无法获得或很难获得的重要信息；尽管计算机模拟不能完全取代实验，但可以用来指导实验，并验证某些理论假设，从而促进理论和实验的发展。
特别是在材料形成过程中许多与原子有关的微观细节，在实验中基本上是无法获得的，而在计算机模拟中即可以方便地得到。
这种优点使分子动力学模拟在材料研究中显得非常有吸引力。
分子动力学MD (Molecular Dynamics)模拟就是用计算机方法来表示统计力学，作为实验的一个辅助手段。
MD模拟就是对于原子核和电子所构成的多体系统，求解运动方程(如牛顿方程、哈密顿方程或拉格朗日方程)，其中每一个原子核被视为在全部其它原子核和电子作用下运动，通过分析系统中各粒子的受力情况，用经典或量子的方法求解系统中各粒子在某时刻的位置和速度，以确定粒子的运动状态，进而计算系统的结构和性质。
该模拟技术主要涉及粒子运动的动力学问题,与蒙特卡罗模拟方法(简称MC)相比,分子动力学是一种“确定性方法”,它所计算的是时间平均,而MC进行的是系综平均。
分子模拟实验实验报告化学反应模拟
分子模拟实验作业一、实验部分10.1热力学参数的计算10-1-1 计算甲基自由基（•CH3）的生成焓（实验值35kcal/mol ）和生成自由能的计算（采用B3LYP/6-31G(d)理论方法）①优化. CH3结构，得到总能量：------------ GAMESS Interface ------------Model: Untitled-1GAMESS Job: Minimize (Energy/Geometry) B3LYP/6-31G(d) Finish @ energy = -24977.625963 Kcal/Mol E （CH3.）=-24977.6kcal/mol②计算振动频率（run frequency ），在输出文件中找到： 零点能： ZPE=18.6 kcal/mol焓： H=21.2 kcal/mol对焓进行零点能的修正： H298K-H 0K= (21.2-18.6)kcal/mol=2.6 kcal/mol③从输入文件中找到熵的数据：熵 S= 50.4 cal/(mol .K)④用同样的理论方法计算C 原子和H 原子的能量：E （C ）= -23734.5 kcal/mol E （H ）= -311.8 kcal/mol⑤根据热力学公式，计算绝对零度（0K ）下CH 3·的生成焓： ∑∑---∆=∆ΘΘatomsatomsKf Kf ZPE M E X xE X Hx H ))()(()(0,0,molkcal mol kcal /8.35/]}6.18)6.24977()8.311(3)5.23734(1[63.51398.1691{=----⨯+-⨯-⨯+⨯=⑥ 298K 时的生成焓，根据以下公式计算：∑---+∆=∆ΘΘatomsstd K X KX KM K MK f K f H Hx H H M H M H )()()()(029802980,298,molkcalmolkcal/1.35/)]01.1325.01(6.28.35[=⨯+⨯-+=⑦根据下列公式计算298K下时的自由能：)(15.298298,298,∑ΘΘΘΘ-⨯-∆=∆atomsXMKfKfxSSKHGmolkcalmolkcal/4.34/]1000/)6.15336.114.50(15.2981.35[=⨯-⨯-⨯-=生成焓的计算结果35.1kcal/mol与实验值35kcal/mol相比符合较好。
分子动力学实验报告
分子动力学实验报告（2014 至2015 学年第_2_学期）班级：姓名：学号：实验名称：平衡晶格常数和体弹模量成绩：一、实验目的：1、学习Linux系统的指令，学会和掌握lammps几个基本语句。
2、理解计算晶格常数和体弹性模量的原理，并动手操作，算出硅晶体不同结构下的体弹性模量和晶格常数。
二、实验原理：1.晶格常数为了描述原子和离子的结构，将每一个原子和离子都看做是不动的静止的点。
这样就提出了空间点阵的概念。
人们为了说明点阵排列的规律和特点，可以在这些点阵中去除一个具有周期性的且能代表其性质的基本单元作为点阵的组成单元，称为晶胞。
不同的晶胞将会产生不同的特性。
给定Si集中典型立方晶体结构：fcc，bcc，sc，dc，利用计算机分别计算每种结构下体系的能量。
根据可判定dc结构是否能量最低，即是否最稳定。
2.体弹性模量材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量。
弹性模量是描述物质弹性的一个物理量，是一个总称，包括杨氏模量、剪切模量、体积模量等。
在弹性变形范围内,物体的体应力与相应体应变之比的绝对值称为体弹模量。
表达式为：E为单个原子的结合能，M为单位晶胞内的原子数。
晶胞体积可以表示为，那么根据实验第一部分算出的平衡晶格常数，以及能量与晶格间距的函数关系，可以求得对应晶格类型的体积模量。
并与现有数据进行对比。
三、实验过程（1）将share文件夹里面的md_1文件拷贝到本地：$cp□-r□share/md_1□.（2）进入md_1文件，之后进入1_lattice文件$cd 口md_1$cd 口1_lattice（3）查看输入脚本文件in.diamond，理解每一行语句测含义及用法$gedit口in.diamond（4）使用命令使远程计算机上的lammps运行in.diamond文件，得到不同晶格常数下的能量以及最终得到的图像文件$lmp口-i口in.diamond（5）用gnuplot画出能量和晶格常数的关系图。
分子动力学模拟(二)
分子动力学模拟（二）引言概述:分子动力学模拟是一种通过模拟分子之间相互作用力和相对位置的方法，来研究系统在不同条件下的动力学行为的技术。
本文将继续探讨分子动力学模拟的应用领域并深入介绍其在材料科学、生物医学和化学等领域的具体应用。
一、材料科学中的分子动力学模拟1. 分子结构与性质的研究1.1 分子间相互作用力的模拟与计算1.2 晶体缺陷与物理性质的关联1.3 材料相变的模拟及驱动机制的研究1.4 纳米材料的热力学性质模拟1.5 材料表面与界面的模拟研究2. 材料设计与优化2.1 基于分子动力学模拟的材料设计方法2.2 优化材料的结构与性能2.3 基于计算的高通量材料筛选2.4 分子动力学模拟在材料工程中的应用案例2.5 材料仿真与实验的结合二、生物医学中的分子动力学模拟1. 蛋白质结构与功能的研究1.1 蛋白质折叠和构象转变的模拟1.2 水溶液中蛋白质的动力学行为1.3 药物与蛋白质的相互作用模拟1.4 多肽和蛋白质的动态模拟1.5 分子动力学模拟在药物设计中的应用2. 病毒与细胞相互作用的模拟2.1 病毒与宿主细胞的相互识别与结合2.2 病毒感染过程的动态模拟2.3 细胞信号传导的分子动力学模拟2.4 细胞内各组分的动态行为模拟2.5 分子动力学模拟在生物药物研发中的应用三、化学中的分子动力学模拟1. 化学反应的机理研究1.1 反应路径与转变态的模拟1.2 温度和压力对反应速率的影响1.3 催化反应的模拟与优化1.4 化学反应中的动态效应模拟1.5 化学反应机理的解析与预测2. 溶液中的分子行为模拟2.1 溶剂效应的模拟与计算2.2 溶液中的分子运动与扩散2.3 溶液界面的分子动力学模拟2.4 溶液中的化学平衡与反应行为2.5 分子动力学模拟在化学合成与设计中的应用总结：分子动力学模拟在材料科学、生物医学和化学等领域具有广泛的应用前景。
通过模拟分子间交互作用力和相对位置的变化，可以深入研究分子系统的动力学行为，为材料设计、药物研发和化学反应机理的解析提供重要参考。
计算化学实验报告
计算化学实验报告计算化学实验报告引言计算化学是一门利用计算机模拟和计算方法研究分子结构、性质和反应的学科。
它通过计算机模拟分子的运动、相互作用和化学反应，揭示了分子层面上的奥秘。
本实验旨在利用计算化学方法，研究某一化学反应的机理和性质。
实验目的本实验旨在通过计算化学方法，研究某一化学反应的机理和性质。
具体目标包括：1）通过分子动力学模拟，研究反应物的结构和性质；2）利用量子化学计算方法，研究反应过渡态的结构和能量；3）预测反应的速率常数和反应机理。
实验方法1. 分子动力学模拟分子动力学模拟是一种模拟分子在时间上的演化过程的方法。
我们选取了某一化学反应的反应物分子，并利用分子动力学模拟软件对其进行模拟。
通过模拟，我们可以获得反应物的结构和性质，如键长、键角、电荷分布等。
2. 量子化学计算量子化学计算是一种基于量子力学原理的计算方法，可以用于计算分子的电子结构和能量。
我们选取了某一化学反应的过渡态分子，并利用量子化学计算软件对其进行计算。
通过计算，我们可以获得过渡态的结构和能量，从而推测反应的速率常数和反应机理。
实验结果与讨论1. 分子动力学模拟结果通过分子动力学模拟，我们获得了反应物的结构和性质。
例如，我们观察到反应物中的键长发生了变化，这可能意味着化学反应正在进行。
此外，我们还计算了反应物的电荷分布，发现电荷在分子中的分布也发生了变化，进一步支持了反应正在进行的假设。
2. 量子化学计算结果通过量子化学计算，我们获得了过渡态的结构和能量。
通过分析过渡态的结构，我们可以推测反应的机理。
例如，我们观察到某一键的断裂，从而推测反应是一个断裂反应。
此外，通过计算过渡态的能量，我们可以预测反应的速率常数，进一步了解反应的快慢程度。
结论通过计算化学方法，我们成功地研究了某一化学反应的机理和性质。
通过分子动力学模拟，我们获得了反应物的结构和性质；通过量子化学计算，我们获得了过渡态的结构和能量。
这些结果为我们理解和预测化学反应提供了重要的信息。
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分子动力学模拟实验报告篇一：分子动力学实验报告 md2分子动力学实验报告（ XX 至 XX 学年第_2_学期）班级：姓名：学号：实验名称：晶体点缺陷成绩：一、实验目的计算空位形成能和间隙原子形成能。
探究形成的空位和间隙原子所在的位置不同其形成能的变化。
以及空位和间隙原子的浓度不同时其空位能和间隙原子形成能的变化。
二、实验原理点缺陷普遍存在于晶体材料中，它是晶体中最基本的结构缺陷，对材料的物理和化学性质影响很大。
根据点缺陷相对于理想晶格位置可能出现的几种主要偏差状态，可将其命名如下：（1）空位：正常节点位置上出现的原子空缺。
（2）间隙原子（离子）：指原子（离子）进入正常格点位置之间的间隙位(本文来自：小草范文网:分子动力学模拟实验报告)置。
（3）杂质原子（离子）：晶体组分意外的原子进入晶格中即为杂质，杂质原子若取代晶体中正常格点位置上的原子（离子）即为置换原子（离子），也可进入正常格点位置之间的间隙位置而成为填隙的杂质原子（离子）。
一般情况下，空位、间隙原子都是构成晶体的原子或离子偏离原有格点所形成的热缺陷。
在一定温度下，晶体中各原子的热振动状态和能量并不同，遵循麦克斯韦分布规律。
热振动的原子某一瞬间可能获得较大的能量，这些较高能量的原子可以挣脱周围质点的作用而离开平衡位置，进入到晶格内的其他位置，于是在原来的平衡格点位置上留下空位。
根据原子进入晶格内的不同位置，可以将缺陷分为弗伦克尔（Frenkel）缺陷和肖特基（Schottky）缺陷。
点缺陷都只有一个原子大小的尺度，因此不容易通过实验对其进行直接的观察。
而且实验方法研究缺陷时利用较多的还是缺陷对晶体性质的影响。
例如，通过测量晶体的膨胀率和电阻率的变化规律，即可对点缺陷的存在、运动和相互作用等方面展开间接的研究。
分子动力学方法对金属材料原子尺度物理和化学过程的研究具有实验法无法比拟的优势，可直观的模拟和分析晶体中的点缺陷。
若我们搭建完整晶体的原子个数为N，能量为E1，通过删除和增加一个原子得到空位和间隙原子，充分弛豫后体系能量为E2，则空位形成能Ev 和间隙原子形成能Ei分别为：三、实验过程（1）进入2_point文件夹$cd口2_point（2）运行in.inter文件，得到Cu的八面体间隙原子的图像，以及体系的总能量的变化，计算出八面体间隙原子的形成能。
$lmp口-i口in.inter（3）为了使八面体间隙原子的形成能最小，使得八面体间隙原子充分弛豫，修改八面体插入原子的坐标，改为（0.5,0.25，0.5）运行文件，得到相应的图像及体系变化前后的能量，计算出八面体间隙原子的形成能。
$gedit口in.inter（4）修改输入文件in.inter，将增加的原子坐标改为0.25 0.25 0.25.之后重复上述步骤，得到四面体间隙原子的图像以及体系能量的改变前后的能量，计算出四面体间隙原子的形成能。
$gedit口in.inter（5）再次打开in.inter文件，修改原子的位置，将插入的原子坐标修改为（0.5,0.25,0.5），再次运行文件，得到相应的图像与变化前后的能量，得到体系最稳定的状态，此时八面体间隙原子的形成能最小。
$gedit口in.inter（6）之后继续尝试，加入两个八面体间隙原子，修改坐标使得两个八面体间隙原子分别在一个晶胞的体心和棱上（坐标分别为（0.5,0.5，,05），（1,1,0.5）），两个八面体间隙原子在相邻的两个晶胞中的体心（坐标分别为（0.5,0.5，0.5），（0.5,1.5,0.5）），两个八面体间隙原子在同一个晶胞内的相邻的两条棱上（坐标分别为（1,1,0.5),（1,2,0.5）），两个八面体间隙原子在相隔较远的两个晶胞之内（1.5,1.5,1.5），（3.5,3.5,3.5)。
得到相应的效果图并计算出每种情况下的间隙原子的形成能。
$gedit口in.inter（7）仿照八面体间隙原子，修改四面体间隙原子的坐标，使得两个原子的相对位置分别为再同一个晶胞中，两个四面体间隙原子的插入位置分别为为相邻（两个原子的坐标为（0.25,0.25,0.25），（0.75,0.25,0.25）），在面对角线上（两个原子的坐标分别为（0.75,0.75,0.25）），在体对角线上（坐标分别为（0.25,0.25,0.25），（0.75,0.75,0.75））和在相隔较远的两个晶胞中的四面体间隙原子（坐标分别为（1.25，1.25,1.25），（4.25,4.25,4.25））。
得到相应的效果图并计算出每一种情况下的间隙原子的形成能。
$gedit口in.inter（8）改变体系的大小以改变八面体间隙原子的浓度，将晶胞的个数分别改为3×3×3,4×4×4,5×5×5,7×7×7,8×8×8，分别运行，分别计算出相应的体系的间隙原子的形成能。
$gedit口in.inter（9）运行in.vacancy文件，得到空位的图像和体系改变前后的能量，并计算出空位的行成能。
$lmp口-i口in.vacancy（10）修改in.vacancy文件，加入region centerpoint2 block 1 1.05 2 2.05 1 1.05 delete_atoms region centerpoint2增加一个空位之后运行文件，得到相应的效果图和体系变化前后的能量并计算空位形成能。
$lmp口-i口in.vacancy（11）修改in.vacancy文件，改变体系的大小以改变考位的浓度，将晶胞的个数分别改为3×3×3,4×4×4,5×5×5,7×7×7,8×8×8，分别运行，计算出每种浓度下空位的形成能。
$lmp口-i口in.vacancy四、实验结果1.间隙原子（1）八面体间隙原子效果图四面体间隙原子效果图：Ev=3.297eVEv=3.618eV（2）八面体间隙原子能量最低时效果图（呈哑铃形）Ev=3.1197eV（3）八面体原子对效果图：a（分别在一个晶胞内的体心和棱上），b（在相邻两个晶胞的体心），c（一个晶胞内的相邻两条棱），d（距离较远的两个晶胞中）a .Ev=2.92eVb. Ev=3.06eVc.Ev=2.96eVd.Ev=3.15eV（4）四面体间隙原子对效果图：a（同一个晶胞中的两个四面体间隙原子，相邻），b（同一个晶胞中的两个四面体间隙原子，面对角线），c（同一个晶胞中的两个四面体间隙原子，体对角线），d（相隔较远的两个晶胞中的四面体间隙原子）a.Ev=3.285eVb.Ev=2.87c.Ev=3.649eVd.Ev=3.645eV篇二：MS计算模拟实验报告固体结构及电子态计算模拟实验报告一、实验目的通过实际操作初步地了解和掌握Materials Studio，特别是其中的Dmol3和Castep模块的工作原理和操作步骤。
通过学习Materials Studio软件，能够自己独立地进行简单的固体结构模型的构造和相关电子结构的计算和分析。
二、实验原理第一性原理的理论计算的主要理论基础是量子力学的基本方程和相对论效应，在第一性原理的发展过程中，相继提出了变分原理、泡利不相容原理、Hartree-Fock近似、Slater矩阵、关联相互能、密度泛函理论以及含时密度泛函理论等。
其基本思路就是它的基本思想是将多原子构成的实际体系理解为由电子和原子核组成的多粒子系统，运用量子力学等基本的物理原理最大限度地对问题进行“非经验”处理。
密度泛函理论现在已经成为计算凝聚态物理的重要理论基础，并被广泛应用于原子、分子、团簇、固体和表面的几何结构和电子结构的计算。
随着计算机的高速发展，使得计算物理成为可能。
依靠高性能计算机强大的计算能力，市场上研发出了很多基于第一性原理计算（尤其是密度泛函理论方法）的软件包。
其中最具代表性的就是Materials studio。
其模块中的Dmol3程序是一个先进的密度泛函框架下的量子力学程序，它不仅可以模拟固体、表面、低维体系，而且能够模拟气相和液相。
它可以计算体系的能量，能带结构，态密度，磁性等。
三、实验主要步骤⑴建立α石英晶体：①选择P3221空间群；②确定晶格参数；③加入Si和O原子，确定相关参数；⑵ AlAs半导体能带结构及相关计算①导入AlAs半导体结构，并选择单胞；②在Dmol3模块中选择Calculation，设置能带结构计算的相关参数；③计算完毕，选中得到的*.xsd文件；④在Dmol3没款中选择analysis，选择Band structure 后点击View，得到能带图；⑤同理可以计算AlAs的电子态密度、电子密度等。
四、数据分析及实验结果展示图为α石英晶体，其中黄色+是硅原子，红色+是氧原子。
如图是Materials studio 7 中系统自带的α石英晶体的空间结构。
发现跟之前做的略有差别，结构图中还包含了Si-O键，其中各个原子在空间上的位置与上图是一一对应的。
为了画出系统自带α石英晶体空间结构图的效果，需要对图形做一些修饰。
右击背景选择Display Style 可以对atom和lattice的样式作出修改。
在菜单build中选择bond，画出Si-O键后，与系统自带的标准图就十分相似了。
左图是AlAs空间结构图；右图是AlAs在单胞中的空间结构图。
如图，是通过Dmol3模块计算得到的AlAs能带结构（纵坐标的能量单位是Hartree，1Hartree=27.2eV）。
从图中可以看出AlAs的价带顶和导带底之间存在一定宽度的能隙，宽度大约为0.1Ha（2.2eV），能隙宽度正好是半导体材料范围，所以从能带中可以看出AlAs材料是一种半导体。
如图，是通过Dmol3模块计算得到的AlAs电子态密度图。
电子态密度图在-0.4-0.35Ha之间有一个峰，在0-0.1Ha有个谷，基本上和能带结构相吻合。
如图，是通过Dmol3计算得到的电子密度图。
五、体会和评论Materials studio作为一个成熟的商业化科研软件，的确非常好用，大量的图形界面便于初学者快速上手。
因为研究方向相近（分子动力学模拟）的缘故，平时也经常需要进行大量运算，所用的软件为Gromacs和NAMD。
由于都是开源软件，其使用起来就没有那么方便，都需要在Linux系统下通过命令行来完成任务，图形显示也需要借助第三方软件才能完成。
分子动力学模拟的理论基础是牛顿第三定律为中心的经典力学，研究原子之间的相互作用，整个体系通常会包含几千甚至几万个原子。
而第一性原理计量是基于量子力学，虽然研究的体系相对小，但是计算量也非常大，对于较为复杂的系统单单依靠PC端是无法完成的，所以特别了解了下，Materials studio也有Linux系统下的版本，支持多核多节点运算。