3LAMMPS软件与materials_studio软件介绍
materials studio操作手册
materials studio操作手册【实用版】目录1.Materials Studio 简介2.Materials Studio 的功能3.Materials Studio 的使用方法4.Materials Studio 的优缺点正文1.Materials Studio 简介Materials Studio 是一款专业的材料科学研究软件，广泛应用于材料模拟、计算和数据分析等领域。
该软件旨在为科研人员和工程师提供一套全面、高效的材料研究解决方案，帮助用户加速材料设计和开发过程。
2.Materials Studio 的功能Materials Studio 具有以下主要功能：(1) 材料模拟：可以进行第一性原理、分子动力学、蒙特卡洛等模拟，为用户提供多种材料模拟方案。
(2) 计算分析：提供多种计算方法，包括能量、力、磁性、电子性质等分析，帮助用户深入了解材料性质。
(3) 数据处理与分析：可以处理和分析各种材料数据，包括晶体结构、电子衍射、光学性质等。
(4) 材料设计与优化：通过模拟和计算，可以辅助用户进行材料设计和优化，提高材料性能。
(5) 可视化：提供多种可视化工具，方便用户观察和分析模拟结果。
3.Materials Studio 的使用方法(1) 安装：首先需要下载并安装 Materials Studio 软件，安装过程中需要输入许可证密钥。
(2) 学习：为了熟练使用 Materials Studio，用户需要学习相关的操作技巧和模拟方法。
可以通过阅读官方教程、参加培训课程或请教有经验的同行来学习。
(3) 创建项目：在 Materials Studio 中创建一个新项目，可以导入所需的材料参数和结构数据。
(4) 设定模拟参数：根据需求选择合适的模拟方法，并设置相关参数，如模拟温度、压力等。
(5) 运行模拟：启动模拟任务，等待模拟结果。
(6) 分析结果：通过可视化工具观察和分析模拟结果，提取所需信息。
materialsstudio伞形采样模拟
materialsstudio伞形采样模拟材料工作室（Materials Studio）是一种用于模拟材料性质的计算软件，它可以进行伞形采样模拟，即利用分子动力学方法模拟复杂体系的结构和性质。
下面将按照列表的方式介绍这个软件的特点和应用。
一、材料工作室的特点：1. 材料建模：材料工作室可以根据原子坐标、键长、键角等信息，构建复杂的材料模型，包括晶格、表面、纳米材料等。
2. 原子间相互作用：软件内置了多种分子力场模型，可以模拟原子间的非键相互作用，如范德华力、库伦相互作用等。
3. 平衡结构：通过能量最小化算法，材料工作室可以得到材料的平衡结构，包括平衡晶格参数、原子位置等。
4. 热力学性质：软件可以计算材料的热力学性质，如自由能、熵、热膨胀等，从而预测材料的相变行为。
5. 力学性质：通过应变-应力关系，材料工作室可以计算材料的力学性质，如弹性模量、屈服强度等。
二、材料工作室的应用领域：1. 材料设计：材料工作室可以通过模拟不同组分的材料，预测其结构和性质，从而指导材料的设计和合成。
2. 界面和表面：软件可以模拟材料的表面和界面，研究其结构、吸附性质以及与其他材料的相互作用。
3. 纳米材料：材料工作室可以研究纳米材料的结构和性质，包括纳米金粒子、纳米线等，有助于揭示纳米尺度效应的物理机制。
4. 光电材料：软件可以模拟光电材料的能带结构、光吸收、光发射等性质，为光电器件的设计和优化提供理论指导。
5. 催化材料：材料工作室可以研究催化材料的表面吸附、反应机理等，有助于设计高效的催化剂。
三、材料工作室的优势：1. 灵活性：材料工作室支持多种计算方法和力场模型，可根据需求选择合适的方法和参数进行模拟。
2. 准确性：软件的计算结果与实验数据吻合度较高，可以提供精确的材料性质预测。
3. 用户友好性：材料工作室具有直观的图形界面和丰富的后处理功能，使得模拟过程和结果的分析更加方便和直观。
4. 并行计算：材料工作室支持并行计算，可以利用多个处理单元加速计算速度，节省时间和资源。
份分子动力学模拟资源lammps+MS适合初学者
完成安装
配置环境变量
下载LAMMPS和MS安装包 运行安装程序
选择安装选项
测试安装是否成功 验证安装是否成功
LAMMPS和MS配置参数
• LAMMPS配置参数： - 内存需求：根据模拟系统大小和精度要求进行配置 - 输入文件：包含系统参数、初始 构型等信息的文件 - 输出文件：模拟过程中的轨迹、能量等信息的输出文件 - 命令行参数：用于控制模拟过 程的各种参数
MS：Materials Studio，一款材料科学模拟软件，用于模拟材料的物理和化学性质
LAMMPS和MS的共同点：都可以进行分子动力学模拟，但LAMMPS更侧重于模拟分子和 原子的运动，而MS更侧重于模拟材料的物理和化学性质
LAMMPS和MS的区别：LAMMPS更适用于初学者，因为它的界面更简洁，操作更简 单，而MS则更适合有一定基础的用户，因为它的功能更丰富，可以模拟更复杂的材料 性质。
LAMMPS和MS应用领域
材料科学：模拟材 料微观结构，研究 材料性能
生物物理：模拟生 物大分子，研究蛋 白质折叠、DNA 复制等
化学物理：模拟化 学反应，研究化学 反应机理
纳米科学：模拟纳 米材料，研究纳米 材料的性质和应用
LAMMPS和MS安装与配置
LAMMPS和MS安装步骤ຫໍສະໝຸດ 解压安装包输入安装路径
• MS常用命令： - create：创建分子 - add：添加分子 - delete：删除分子 - move：移动分子
• - create：创建分子 • - add：添加分子 • - delete：删除分子 • - move：移动分子
• MS常用参数： - atom_style：原子类型 - bond_style：键类型 - angle_style：角类型 - dihedral_style：二面角类型 - improper_style：非平面角类型
《2024年MaterialsStudio软件在计算化学和计算材料学课程教学中的应用》范文
《MaterialsStudio软件在计算化学和计算材料学课程教学中的应用》篇一一、引言随着计算机科学的快速发展，计算化学和计算材料学已经成为化学和材料科学领域的重要组成部分。
作为新兴的科研工具，MaterialsStudio软件为该领域提供了强大的技术支持。
在高校的教学中，如何有效结合MaterialsStudio软件，为学生提供理论与实践相结合的学习体验，已经成为一项重要的教学任务。
本文将探讨MaterialsStudio软件在计算化学和计算材料学课程教学中的应用。
二、MaterialsStudio软件简介MaterialsStudio是一款集成了多种计算化学和材料科学模拟方法的软件，它为科研人员提供了全面的建模、模拟和分析工具。
其核心功能包括量子化学计算、分子动力学模拟、第一性原理计算等，这些功能在化学、物理、材料科学等领域都有广泛应用。
三、MaterialsStudio软件在计算化学教学中的应用1. 增强学生对理论知识的理解：通过使用MaterialsStudio软件进行量子化学计算和分子模拟，学生可以更直观地理解化学反应的机理和分子间的相互作用力，从而增强对理论知识的理解。
2. 提高学生实验技能：利用MaterialsStudio软件进行虚拟实验，学生可以在没有实际实验条件的情况下进行实验操作，提高实验技能。
同时，软件提供的模拟结果可以帮助学生更好地理解实验结果。
3. 培养科研能力：通过使用MaterialsStudio软件进行科研课题的研究，学生可以了解科研的基本流程和方法，培养科研能力。
同时，学生可以将自己的研究成果与实际科研项目相结合，提高研究水平。
四、MaterialsStudio软件在计算材料学教学中的应用1. 帮助学生理解材料性能：通过使用MaterialsStudio软件进行材料性能的模拟和分析，学生可以更深入地理解材料的性能和结构之间的关系，从而为后续的材料设计和应用提供依据。
实验1：Materials_Studio软件简介及基本操作要点
《计算材料学》实验讲义实验一：Materials Studio软件简介及基本操作一、前言1. 计算材料学概述随着科学技术的不断发展，科学研究的体系越来越复杂，理论研究往往不能给出复杂体系解析表达，或者即使能够给出解析表达也常常不能求解，传统的解析推导方法已不敷应用，也就失去了对实验研究的指导意义。
反之，失去了理论指导的实验研究，也只能在原有的工作基础上，根据科研人员的经验理解、分析与判断，在各种工艺条件下反复摸索，反复实验，最终造成理论研究和实验研究相互脱节。
近年来，随着计算机科学的发展和计算机运算能力的不断提高，为复杂体系的研究提供了新的手段。
在材料学领域，随着对材料性能的要求不断的提高，材料学研究对象的空间尺度在不断变小，纳米结构、原子像已成为材料研究的内容，对功能材料甚至要研究到电子层次，仅仅依靠实验室的实验来进行材料研究已难以满足现代新材料研究和发展的要求。
然而计算机模拟技术可以根据有关的基本理论，在计算机虚拟环境下从纳观、微观、介观、宏观尺度对材料进行多层次研究，进而实现材料服役性能的改善和材料设计。
因此，计算材料学应运而生，并得到迅速发展，目前已成为与实验室实验具有同样重要地位的研究手段。
计算材料学是材料科学与计算机科学的交叉学科，是一门正在快速发展的新兴学科，是关于材料组成、结构、性能、服役性能的计算机模拟与设计的学科，是材料科学研究里的“计算机实验”。
计算材料学主要包括两个方面的内容：一方面是计算模拟，即从实验数据出发，通过建立数学模型及数值计算，模拟实际过程；另一方面是材料的计算机设计，即直接通过理论模型和计算，预测或设计材料结构与性能。
计算材料科学是材料研究领域理论研究与实验研究的桥梁，不仅为理论研究提供了新途径，而且使实验研究进入了一个新的阶段。
计算材料学的发展是与计算机科学与技术的迅猛发展密切相关的。
从前，即便使用大型计算机也极为困难的一些材料计算，如材料的量子力学计算等，现在使用微机就能够完成，可以预见，将来计算材料学必将有更加迅速的发展。
Materials Studio介绍
Materials Studio专门为材料科学模拟所设计，能方便的建立3D分子模型，深入分析有机、无机晶体、无定形材料以及聚合物，可以在催化剂、聚合物、固体化学、结晶学、晶粉衍射以及材料特性等材料科学研究领域进行性质预测、聚合物建模和X射线衍射模拟，操作灵活方便，并且最大限度地运用网络资源。
DISCOVER：分子力学和动力学程序。
基于力场计算出最低能量构型、分子体系的结构和动力学轨迹等。
COMPASS：对凝聚态材料进行原子水平模拟的力场。
可以在很大的温度、压力范围内精确地预测孤立体系或凝聚态体系中各种分子的结构、构象、振动以及热物理性质。
Reflex：模拟晶体材料的X光、中子以及电子等多种粉末衍射图谱。
DMol3：密度泛函程序，可用于研究均相催化、多相催化、分子反应性、分子结构等，也可预测溶解度、蒸气压、配分函数、溶解热、混合热等性质。
CASTEP：量子力学程序，应用于陶瓷、半导体、金属等多种材料，可研究晶体材料的性质、表面和表面重构的性质、表面化学、电子结构（能带及态密度）、晶体的光学性质、点缺陷性质（如空位、间隙或取代掺杂）、延展缺陷（晶粒间界、位错）、体系的三维电荷密度及波函数等。
Materials Studio 3.1版加入的NMR CASTEP模块能够可靠地模拟任何材料的NMR化学屏蔽张量和四极耦合常数。
VAMP：半经验的分子轨道程序，适用于有机和无机的分子体系。
1. CASTEP可以使用超软赝势(USP)计算导电体系2. DMol3可进行周期性模型的COSMO溶剂化计算3. Nanotechnology Consortium使用户可以对大尺度体系进行量子力学模拟研究4. 加入线性标度DFT程序ONETEP，和QM/MM程序QMERAMaterials Studio 4.2新增功能：1. GULP增强：用立场工具创建自己的力场；计算光学特性（反射率，折射率，介电常数）2. 到Gaussian 03的接口：设定和提交任务；监视计算；显示分子，分子轨道和电荷密度；与Materials Studio的其它模块交换结构，电荷和Hessian。
material studio详细介绍
一、Accelrys材料科学软件的主要应用领域包括：- 固体物理及表面化学- 催化、分离与化学反应- 高分子及软材料- 纳米材料- 材料表征与仪器分析- 晶体与结晶- QSAR (定量构效关系) 与配方设计Accelrys(美国)公司是世界领先的计算科学公司，是一系列用于科学数据的挖掘、整合、分析、模建与模拟、管理和提交交互式报告的智能软件的开发者，是目前全球范围内唯一能够提供分子模拟、材料设计、化学信息学和生物信息学全面解决方案和相关服务的软件供应商，所提供的全面解决方案和科技服务满足了当今全球领先的研究和开发机构的要求。
Accelrys材料科学软件产品提供了全面和完善的模拟环境，可以帮助研究者构建、显示和分析分子、固体、表面和界面的结构模型，并研究、预测材料的结构与相关性质。
Accelrys的软件是高度模块化的集成产品，用户可以自由定制、购买自己的软件系统，以满足研究工作的不同需要。
Accelrys软件用于材料科学研究的主要产品是Materials Studio分子模拟软件，它可以运行在台式机、各类型服务器和计算集群等硬件平台上。
Materials Studio分子模拟软件广泛应用在石油、化工、环境、能源、制药、电子、食品、航空航天和汽车等工业领域和教育科研部门；这些领域中具有较大影响的跨国公司及世界著名的高校、科研院所等研究机构几乎都是Accelrys产品的用户。
Materials Studio分子模拟软件采用了先进的模拟计算思想和方法，如量子力学（QM）、线性标度量子力学(Linear Scaling QM)、分子力学(MM)、分子动力学(MD)、蒙特卡洛(MC)、介观动力学(MesoDyn)和耗散粒子动力学（DPD）、统计方法QSAR(Quantitative Structure - Activity Relationship )等多种先进算法和X射线衍射分析等仪器分析方法；模拟的内容包括了催化剂、聚合物、固体及表面、界面、晶体与衍射、化学反应等材料和化学研究领域的主要课题。
Material studio软件介绍
单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级Materials Studio分子模拟软件Materials StudioVersion 2011Copyright ©2010, Neotrident Technology Ltd. All rights reserved.虚拟“实验”（分子模拟技术）C 决定依据RE单击此处编辑母版标题样式A TVI单击此处编辑母版副标题样式TY虚拟设计表征材料结构，以及与结构相关的性质——解释设计材料结构，以及与结构相关的性质——预测Materials Studio •可兼顾科研和教学需求Materials Studio是整合的计算模拟平台•全面的应用领域•可在大规模机群上进行并行计算•客户端-服务器计算方式–Windows Linux-固体物理与表面化学-催化、分离与化学反应-半导体功能材料单击此处编辑母版标题样式Windows, Linux –最大限度的使用已有IT 资源•包含多种计算方法-金属与合金材料-特种陶瓷材料-高分子与软材料-–DFT 及半经验量子力学–线形标度量子力学–纳米材料-材料表征与仪器分析-晶体与结晶-单击此处编辑母版副标题样式分子力学–QM/MM 方法–介观模拟构效关系研究与配方设计-……–统计方法–分析仪器模拟–……M aterials S tudio™MenuToolbar 单击此处编辑母版标题样式PropertyViewProject单击此处编辑母版副标题样式Job s usJob statusM aterials S tudio™•Materials Visualizer•Castep •Dmol3•Onetep •Qmera •VAMP单击此处编辑母版标题样式•Forcite plus •Gulp•COMPASSA h C ll •Amorphous Cell •Equilibria •SorptionAd ti L t 单击此处编辑母版副标题样式•Adsorption Locator •DPD •MesoDyn •Mesocite•QSAR•Reflex plus •Xcell•Polymorph Predictor •Morphology ……单击此处编辑母版标题样式模块介绍单击此处编辑母版副标题样式CASTEP •使用平面波赝势•由Cambridge 大学Mike Payne 教授发布CASTEP是领先的固态DFT 程序•每年发表的数百篇论文其研究领域包括：晶体材料结构优化性质究半导体陶瓷金属分子筛等单击此处编辑母版标题样式•晶体材料结构优化及性质研究（半导体、陶瓷、金属、分子筛等）•表面和表面重构的性质、表面化学•电子结构（能带、态密度、声子谱、电荷密度、差分电荷密度及轨道波函分析等）•晶体光学性质•点缺陷性质（如空位、间隙或取代掺杂）、扩展缺陷（晶体晶界、位错）•磁性材料研究单击此处编辑母版副标题样式•材料力学性质研究•材料逸出功及电离能计算•STM 图像模拟•红外/拉曼光谱模拟；声子谱和声子态密度；EELS 谱图；•反应过渡态计算•动力学方法研究扩散路径MS5.5 —CASTEP 的新功能1.Express 参数设置；用于提高计算效率的p 参数设；2.用于修正范德瓦耳斯力的DFT+D 技术；3LDA U 用于结构优化单击此处编辑母版标题样式3.LDA+U 用于结构优化；4.Norm-conserving 赝势的正式更新；5.Raman 光谱分析中引入对入射光源波数的设定；6spin orbital coupling 修正单击此处编辑母版副标题样式6.EELS 分析中引入spin-orbital coupling 修正；7.CPU 数目的动态调整功能。
材料科学相关软件
材料科学相关软件材料科学是一门研究材料的结构、性能、制备和应用的学科，涉及到多个学科领域的知识，包括物理学、化学、力学等。
随着计算机技术的发展，材料科学领域也出现了许多相关的软件，可以帮助研究人员进行模拟计算、数据分析、材料设计等工作。
下面将介绍一些在材料科学领域中常用的软件。
1. VASP（Vienna Ab-initio Simulation Package）：VASP是一款基于第一性原理的材料建模和计算软件，能够模拟材料的电子结构和物理性质。
它可以计算能带结构、电子密度分布、弹性常数、电荷密度等，并具有高精度和高效率。
2. Materials Studio：Materials Studio是一款材料建模和分子动力学仿真软件套件，由Accelrys公司开发。
它提供了一系列的计算模块，可用于材料性质预测、材料设计和材料优化。
它覆盖了多个领域，包括分子模拟、晶体学、表面分析和药物发现等。
3. COMSOL Multiphysics：COMSOL Multiphysics是一款多物理场模拟软件，可以用于模拟和分析材料的多个物理过程，如热传导、电子迁移、流体流动等。
它在材料科学中的应用广泛，可以帮助研究人员解决材料设计和优化中的问题。
4. Abaqus：Abaqus是一款有限元分析软件，由达索系统公司开发。
它可以对材料的力学性能进行模拟和分析，包括应力、应变、变形等。
在材料科学中，Abaqus常被用于材料的强度分析、疲劳分析和动力学仿真等。
5. Quantum ESPRESSO：Quantum ESPRESSO是一款基于第一性原理的开源程序套件，用于计算材料的电子结构和材料性质。
它以计算效率和准确性出名，并且具有多种计算方法和功能模块，可以用于计算能带结构、密度泛函理论、分子动力学模拟等。
6. Origin：Origin是一款用于科学数据分析和可视化的软件，由OriginLab公司开发。
它提供了丰富的数据处理和分析工具，包括统计分析、曲线拟合、多维数据绘图等。
Material studio介绍
material studio介绍1、诞生背景美国Accelrys公司的前身为四家世界领先的科学软件公司――美国Molecular Simulations Inc.(MSI)公司、Genetics Computer Group(GCG)公司、英国Synopsys Scient ific系统公司以及Oxford Molecular Group(OMG)公司，由这四家软件公司于2001年6月1日合并组建的Accelrys公司，是目前全球范围内唯一能够提供分子模拟、材料设计以及化学信息学和生物信息学全面解决方案和相关服务的软件供应商。
Accelrys材料科学软件产品提供了全面完善的模拟环境，可以帮助研究者构建、显示和分析分子、固体及表面的结构模型，并研究、预测材料的相关性质。
Accelrys的软件是高度模块化的集成产品，用户可以自由定制、购买自己的软件系统，以满足研究工作的不同需要。
Accelrys软件用于材料科学研究的主要产品包括运行于UNIX工作站系统上的Cerius2软件，以及全新开发的基于PC 平台的Materials Studio软件。
Accelrys材料科学软件被广泛应用于石化、化工、制药、食品、石油、电子、汽车和航空航天等工业及教育研究部门，在上述领域中具有较大影响的世界各主要跨国公司及著名研究机构几乎都是Accelrys 产品的用户。
2、软件概况Materials Studio是专门为材料科学领域研究者开发的一款可运行在PC 上的模拟软件。
它可以帮助你解决当今化学、材料工业中的一系列重要问题。
支持Windows 98、2000、NT、Unix以及Linux等多种操作平台的Materials Studio 使化学及材料科学的研究者们能更方便地建立三维结构模型，并对各种晶体、无定型以及高分子材料的性质及相关过程进行深入的研究。
多种先进算法的综合应用使Materials Studio成为一个强有力的模拟工具。
Material studio介绍
material studio介绍1、诞生背景美国Accelrys公司的前身为四家世界领先的科学软件公司――美国Molecular Simulations Inc.(MSI)公司、Genetics Computer Group(GCG)公司、英国Synopsys Scient ific系统公司以及Oxford Molecular Group(OMG)公司，由这四家软件公司于2001年6月1日合并组建的Accelrys公司，是目前全球范围内唯一能够提供分子模拟、材料设计以及化学信息学和生物信息学全面解决方案和相关服务的软件供应商。
Accelrys材料科学软件产品提供了全面完善的模拟环境，可以帮助研究者构建、显示和分析分子、固体及表面的结构模型，并研究、预测材料的相关性质。
Accelrys的软件是高度模块化的集成产品，用户可以自由定制、购买自己的软件系统，以满足研究工作的不同需要。
Accelrys软件用于材料科学研究的主要产品包括运行于UNIX工作站系统上的Cerius2软件，以及全新开发的基于PC 平台的Materials Studio软件。
Accelrys材料科学软件被广泛应用于石化、化工、制药、食品、石油、电子、汽车和航空航天等工业及教育研究部门，在上述领域中具有较大影响的世界各主要跨国公司及著名研究机构几乎都是Accelrys 产品的用户。
2、软件概况Materials Studio是专门为材料科学领域研究者开发的一款可运行在PC 上的模拟软件。
它可以帮助你解决当今化学、材料工业中的一系列重要问题。
支持Windows 98、2000、NT、Unix以及Linux等多种操作平台的Materials Studio 使化学及材料科学的研究者们能更方便地建立三维结构模型，并对各种晶体、无定型以及高分子材料的性质及相关过程进行深入的研究。
多种先进算法的综合应用使Materials Studio成为一个强有力的模拟工具。
3LAMMPS软件与materials_studio软件介绍
2. Lammps功能和原理
Lammps初识 Lammps的功能 Lammps的原理 Lammps的特点 Lammps的应用
Lammps初识
Lammps程序是一个经典分子 动力学计算程序。全称 Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator
• #定义左上、左下原子组（便于指定裂纹的存在）
• set
group leftupper type 2
• set
group leftlower type 3
• set
group lower type 4
• set
group upper type 5
• #指定原子类型（便于指定裂纹的存在）
Lammps计算输入文件
Lammps程序运行环境：单CPU和多CPU，采用的是消息 响应和模拟域的空间分解并行机制。
Lammps程序代码共享和模块化设计，具有功能易于扩充 的特性。新版采用C/C++语言书写，周期性发布，以日期 为为准，不断更新一些bug和增加一些功能。脚本语言应 用开发。
美国能源部下属的圣地亚国家实验室发布，主要作者： Steve Plimpton, Aidan Thompson, and Paul Crozier 网上邮件组可以解决和及时交流
学习一点分子动力学基础
物理学基础：原子论，量子论，简单的数学 材料学基础：结构化材料，晶体理论 统计力学基础：热力学知识，统计分布 专业基础：热流热导分析，应力分析，辐射损伤分析，蛋白质 计算机基础：程序学习和改进，编程和硬件识别
如何利用好Lammps手册？
求人不如求己
准备一份纸版，一份电子版放置在桌面。
materials studio原理
materials studio原理
MaterialsStudio原理是一种材料模拟软件，主要用于材料研究和开发。
它使用原子级的计算方法，能够模拟多种材料的性质和行为，例如晶体结构、电子结构、力学性能、热力学性质等。
Materials Studio软件基于分子动力学和量子化学原理，通过计算模拟材料的微观结构和性质。
它使用先进的模拟技术和算法，能够模拟材料在不同温度、压力和化学环境下的行为，帮助科学家深入理解材料性质，指导材料设计和合成。
Materials Studio软件广泛应用于材料科学、化学、物理学、生物学、环境科学等领域。
它可以模拟单一材料的性质，也可以模拟多种材料之间的相互作用和反应。
通过Materials Studio，科学家们能够更加深入地探究材料的本质和规律，为材料的开发和应用提供强有力的支持。
- 1 -。
materials_studio软件介绍
计算实例 ——FTBC-C4自组装大分子单点能计算和几何优化
2）Electronic设置 如图 SCF——自洽迭代 精度：0.001 迭代周期：300圈
计算实例 ——FTBC-C4自组装大分子单点能计算和几何优化
（2）计算性质选择： Electron density-电子密度 Orbitals：电子轨道分布 （3）Run：提交任务
• 计算实例
——GaAs光学性质计算
（5）结果分析：
选择需要分析的
光学性质参数，
进行Calculate， 然后进行View。
• 计算实例
——GaAs光学性质计算
我们可以把Castep分析得到的数据copy到Origin里面作 图，这样比较容易分析。
选择Castep模块的 calculation设置参数 对话框：
1）setup：Task
• Geometry Optimization—几何 优化
•
交换关联能：GGA-PBE
• 计算实例
——GaAs光学性质计算 2)Electronic设置:
• 截断能：350eV
• K点：4*4*4 • SCF—自洽迭代
精度：0.00002
迭代周期：100 3)Run：提交任务
• 计算实例
——GaAs光学性质计算 • 结构优化：选 择Castep模块 的 Analysis设 置参数对话框， 进行Structure 分析。
• 计算实例
——GaAs光学性质计算 （2）优化完成 后进行能量计 算：
选择Castep模块 的 calculation设 置参数对话框：
2）Electronic设置 如图 SCF——自洽迭代 精度：0.0001 迭代周期：600圈
Materials-studio 介绍
计算晶胞参数软件materials studio 5.0 下载Accelrys.Materials.Studio.v5.0下载Materials Studio 5.0Accelrys公司的材料模拟软件Materials Studio最新版本Materials Studio 5.0 最新版正式发布！是Accelrys专为材料科学领域开发的可运行于PC机上的新一代材料计算软件，可帮助研究人员解决当今化学及材料工业中的许多重要问题。
Materials Studio软件采用Client/Server结构，客户端可以是Windows 98、2000或NT系统，计算服务器可以是本机的Windows 2000或NT，也可以是网络上的Windows 2000、Windows NT、Linux或UNIX系统。
使得任何的材料研究人员可以轻易获得与世界一流研究机构相一致的材料模拟能力。
Materials Studio 5.0版本的新功能包括：*) MS Visualizer: MS5.0版本中加入了纳米结构模建、分子叠和以及分子库枚举等功能。
*) MS VAMP: MS5.0版本中引入了ZINDO哈密尔敦函数，可计算包含过渡金属的有机金属体系的紫外光谱。
*) MS DMol3: MS5.0版本中加入了更方便的自旋极化设置，可用于计算磁性体系。
4.0版本起还可以进行动力学计算。
*) MS CASTEP: MS5.0版本中加入了更方便的自旋极化设置，可用于计算磁性体系。
4.0版本起还可以计算固体材料的红外光谱。
*) MS Forcite/Forcite Plus: MS5.0版本中可以进行刚体优化，同时还加入了分析Discover所产生的.arc和.his轨迹文件的功能。
*) MS QSAR Plus: 在MS QSAR功能的基础上量化描述符以及神经网络算法。
*) MS Reflex QPA: 利用粉末衍射数据及Rietveld方法进行定量相分析的强大工具，可以通过多相样品的粉末衍射图判定不同组成成分相对比例的。
Lammps与分子动力学及常用软件介绍常用-模拟软件Lammps功能和原理
Lammps计算输入文件
• # create geometry创建初始几何构形
• Lattice hex 0.93 • #指定晶格类型（二维hex）和晶格常数 • Region box block 0 100 0 40 -0.25 0.25 • #定义一个区域 • create_box 5 box • #在指定区域建立一个simulation box,5表示原子类型的种类数 • create_atoms 1 box • #在simulation box中创建类型为1的原子（原子位置初始化）
官方网址：
国内交流论坛：
Lammps的功能
能（features）
一般意义（并行化，可扩充，脚本化输入，接口化编译） 专门意义（能建模原子类型，有什么力场，有那些原子操 作，如何设置系综/边界/约束，积分方法，输出控制，前 后图形处理，以及具有一些什么特色功能）
不能（non-features）
- 非图形化界面，不能自动建立分子结构模型和分配力场参 数，不具有复杂的分析的手段，不能可视化输出结果
DL-POLY 一般性分子模拟软件，界面友好，计算效率高。维护 服务很好。
Materials Studio
LAMMPS 免费 一般性分子模拟软件。 兼容当前大多数的势能模型，编程水平高，计算效率高。可以 模拟软材料和固体物理系统。
Materials Explorer 立足于Windows平台的多功能分子动力学软件。拥有强大的分 子动力学计算及Monte Carlo软件包，是结合应用领域来研究 材料工程的有力工具。Materials Explorer可以用来研究有机物 、高聚物、生物大分子、金属、陶瓷材料、半导体等晶体、非 晶体、溶液，流体，液体和气体相变、膨胀、压缩系数、抗张 强度、缺陷等。Materials Explorer软件中包含2Body，3Body ，EAM，AMBER等63个力场可供用户选择。Materials Explorer软件拥有完美的图形界面，方便使用者操作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2. Lammps功能和原理
Lammps初识 Lammps的功能 Lammps的原理 Lammps的特点 Lammps的应用
Lammps初识
Lammps程序是一个经典分子 动力学计算程序。全称 Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator
Lammps软件入门
明确自己的问题和方向，选择正确的工具
要做的是什么问题，属于物理，化学，力学，材料，还是都有？ 能否具体到希望要作出什么结果？实验和理论上是否有相似的研 究？再看问题是否适合lammps程序？是否有别的程序可以替代选 择或者联合选择？
计算环境搭建可行性分析
现有计算机条件: 硬件水平决定模拟的规模 是否有相关的支持：软件环境 团队学习的重要：交流是非常重要
Lammps的基本原理
编写、输入模拟程序 运行模拟 输出结果 可视化 结果分析
Lammps输入文件的主要组成部分
Initialization Atom definition Settings Run a simulation
后面的两个部分可以按照需要多次重复。
Lammps软件目前的特点
从势场角度看：建模软物质（生物分子，聚合物），固态 材料（金属，半导体），以及粗粒子和介观材料。更一般 的说是lammps程序是用来建模原子/介观/连续尺度物质以 及其在热、力学、化学条件下的性质的模拟软件，因此是 系统化方法。
不能（non-features）
- 非图形化界面，不能自动建立分子结构模型和分配力场参 数，不具有复杂的分析的手段，不能可视化输出结果
- 补救：Pizza.py 工具包，用于建模和分析以及可视化，但 是功能不够强大。
- 必须一些其他前后处理软件（几何建模，物理建模，可视 化分析）结合使用，接口方法。
CHARMM
主要针对生物体系，也包含部分化学体系。势能模型更新 很快自定义新模型比较方便。计算效率低。
GROMACS 免费 主要针对生物体系，也适当照顾一般化学体系。算法 好，计算效率高。界面友好，维护服务好。 TINKER 免费 一般性分子动力学软件，对生物体系略有偏重。优点 支持多种模型。仍在开发中，某些方面还不完善。
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国内交流论坛：
Lammps的功能
能（features）
一般意义（并行化，可扩充，脚本化输入，接口化编译） 专门意义（能建模原子类型，有什么力场，有那些原子操 作，如何设置系综/边界/约束，积分方法，输出控制，前 后图形处理，以及具有一些什么特色功能）
Lammps常见命令
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
unit
选择单位系统，L-J、real、metal
dimension
2D or 3D? 默认是3D
newton
processors
boundary
边界条件：周期性边界or自由边界？
atom style 定义你的模拟体系中的原子属性
atom modify
atom type
告诉lammps在你的模拟中使用何种力场？ pair_style, bond_style, angle_style, dihedral_style, improper_style
学习一点分子动力学基础
物理学基础：原子论，量子论，简单的数学 材料学基础：结构化材料，晶体理论 统计力学基础：热力学知识，统计分布 专业基础：热流热导分析，应力分析，辐射损伤分析，蛋白质 计算机基础：程序学习和改进，编程和硬件识别
如何利用好Lammps手册？
求人不如求己
准备一份纸版，一份电子版放置在桌面。
Lammps程序运行环境：单CPU和多CPU，采用的是消息 响应和模拟域的空间分解并行机制。
Lammps程序代码共享和模块化设计，具有功能易于扩充 的特性。新版采用C/C++语言书写，周期性发布，以日期 为为准，不断更新一些bug和增加一些功能。脚本语言应 用开发。
美国能源部下属的圣地亚国家实验室发布，主要作者： Steve Plimpton, Aidan Thompson, and Paul Crozier 网上邮件组可以解决和及时交流
Lammps与分子动力 学
常用模拟软件
Lammps功能和原理
经典范例
1. 常用的MD模拟软件
NAMD：免费
主要针对与生物和化学软材料体系，程序设计水平高，计 算效率高。有很好的分析辅助软件VMD。
AMBER
主要针对生物体系，也适当兼容一般化学分子。有很好的 内置势能模型，自定义新模型和新分子很方便，有很完善 的维护网站。计算效率不高运算速度慢。
养成良好的学习习惯
几个章节必须看（1-1,2,3；2-2,3,5,6,7；3-1,2,3；4-all) 读做例子有感觉（melt，crack，shear） 错误信息自己找（完美的错误提示信息） 随手整理做记录
命令学习（工具体现）
命令名称：基本上告诉你意义 书写格式：脚本语言的特色 格式选项说明：严格遵守，最好理解含义 范例书写：有助于自己写脚本 注意事项：特别的地方 相关命令：命令分类学习，比如输入有那些方式，势函数定 义有哪几类？
Lammps软件的应用
DL-POLY 一般性分子模拟软件，界面友好，计算效率高。维护 服务很好。
Materials Studio
LAMMPS 免费 一般性分子模拟软件。 兼容当前大多数的势能模型，编程水平高，计算效率高。可以 模拟软材料和固体物理系统。
Materials Explorer 立足于Windows平台的多功能分子动力学软件。拥有强大的分 子动力学计算及Monte Carlo软件包，是结合应用领域来研究 材料工程的有力工具。Materials Explorer可以用来研究有机物 、高聚物、生物大分子、金属、陶瓷材料、半导体等晶体、非 晶体、溶液，流体，液体和气体相变、膨胀、压缩系数、抗张 强度、缺陷等。Materials Explorer软件中包含2Body，3Body ，EAM，AMBER等63个力场可供用户选择。Materials Explorer软件拥有完美的图形界面，方便使用者操作。