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原创 Materials Studio学习笔记（二十九）——尿素的几何优化

本文通过Materials Studio软件Forcite模块对尿素晶体进行几何优化实验，比较了保持对称性（P-421M）与破坏对称性（P1）两种条件下的计算结果。实验采用COMPASS力场进行精细优化，结果显示两种结构的总能量相近（约-365.8347kcal/mol），但对称性结构晶胞长度轻微减小，而非对称结构晶胞夹角对变化更敏感。最终二者密度均略有降低，几何构型基本一致，表明对称性对尿素晶体的优化结果影响较小。该研究验证了对称性保持与否对计算结果无显著差异。

2025-07-20 22:09:46 886

原创 Materials Studio学习笔记（二十八）——氢在钨表面的物理吸附

本文介绍了基于Materials Studio软件模拟氢在钨表面物理吸附的实验过程：首先构建钨晶体表面模型，通过切晶面建立4×4超晶胞并添加真空层；然后导入氢气分子，将其置于钨表面附近；接着使用Forcite模块进行几何优化计算，设置QEq电荷平衡方法，并约束金属原子位置；最后分析优化结果，包括能量参数变化和收敛过程。该模拟为研究气固相互作用提供了详细的技术路线。

2025-07-20 02:23:34 735

原创 Materials Studio需要的注意事项（二）——工具栏的恢复

Materials如何将工具栏恢复

2025-07-09 05:40:00 375

转载 Materials Studio学习笔记（二十七）——异质结

摘要：本文介绍了使用Materials Studio软件构建三种异质结材料的方法。首先演示了NaCl溶液与Fe原子表面的异质结构建过程，包括溶液模型创建和BuildLayer功能应用；其次展示了氮化镓与硫化钼异质结的构建，重点说明了晶格匹配和真空层调整；最后详细描述了黑磷与硫化钼异质结的构建，包括晶格参数调整和超胞扩展匹配。文章强调异质结构建的关键在于晶格矢量的匹配（偏差需小于3%），并提供了具体的操作步骤和参数设置，为复合材料研究提供了实用的建模方法。

2025-07-02 17:35:55 1120

转载 Materials Studio学习笔记（二十六）——聚合物无定形晶胞

摘要：本文基于B站UP主月只蓝的教学视频，介绍聚合物无定形晶胞的构建方法。主要内容包括：1）基本原理与构建步骤（几何优化、退火、分子动力学）；2）具体操作演示（聚乙烯模型构建、力场设置、密度调整）；3）两种构型对比（自由状态与受限状态）；4）与Au切面的组合应用（15Å真空层设置）。视频适合初学者，提供了从基础建模到组合应用的完整流程。

2025-07-01 06:49:38 996

原创 Materials Studio注意事项（二）——更改聚合物分子中主链颜色

主要是用于更改聚合物分子中的碳链颜色。

2025-07-01 03:29:58 220

转载 Materials Studio学习笔记（二十五）——分子筛、MOF和COF

本文主要介绍的是在Materials Studio软件中绘制分子筛和COF、MOF的相关晶胞，并且对其进行操作。

2025-07-01 00:07:19 903

原创 Materials Studio学习笔记（二十四）——计算化学中的COD数据库

本文介绍的Materials Studio学习中各种学习网站。

2025-06-30 21:03:28 873

转载 Materials Studio学习笔记（二十三）——Forcite里的力场和电荷

本文介绍了基于Materials Studio软件Forcite模块的基础操作指南，重点讲解了力场和电荷的设置方法。主要内容包括：1）设置力场的基本原则是原子类型必须符合其化学环境；2）电荷设置需保证离子带电、分子电中性；3）详细演示了CO₂分子和Cu晶胞的优化过程，包括力场选择、电荷计算及参数校验；4）通过对比优化前后的键长、键角和晶格常数验证计算结果。该教程适合初学者掌握分子模拟的基本操作流程和参数设置要点。

2025-06-29 23:13:40 1961

转载 Materials Studio学习笔记（二十二）——Forcite核心参数

分子力学模拟的核心在于力场的选择与参数设置。摘要总结了分子力学的基本原理：通过势函数计算系统能量，忽略电子运动，仅考虑原子核位置。力场由键能项（对角与交叉项）和非键能项（范德华力、静电力等）组成，不同力场（如COMPASSⅡ、CVFF、Direding）对相同构型的计算结果存在差异。实验表明，原子电荷数值直接影响静电力能，而力场类型和原子种类决定其他能量项。通过Materials Studio软件验证，Formal charge不影响计算结果，但改变Charge数值会显著影响总能量。分子力学模拟的可靠性取决

2025-06-27 23:52:14 1300

转载 Materials Studio学习笔记（二十一）——在MS软件上绘制离子

摘要：本文探讨了离子与原子的建模差异，指出两者仅在计算参数设置上存在区别。在量子力学模块（如CASTEP）中，通过调整Charge参数（如Na+设为1，Cl-设为-1）可区分离子状态。在Forcite模块中，需同时匹配力场类型（如COMPASSⅡ）与电荷参数（如Na+力场类型为na+）。混合体系的净电荷由组分电荷总和决定（如Na+与中性H2O体系总电荷为1）。特殊案例（如Fe2+/Fe3+、CO32-）需通过PhysicalSystem查看净电荷或查表确认。两个模块均强调参数设置的精确对应是实现离子建模的关

2025-06-27 19:55:06 795

原创 Materials Studio学习笔记（二十）——利用CASTEP模块计算能带和态密度

本文详细介绍了使用Materials Studio软件进行钛酸钡（BaTiO3）材料计算模拟的操作流程。主要内容包括：1）利用CASTEP模块进行晶体结构优化，重点说明了泛函选择（GGA+PBE）、优化参数设置和计算步骤；2）单点能计算及电子性质分析，包含能带结构和态密度计算的具体设置；3）计算结果分析，包括能带图（带隙1.757eV）和态密度图的绘制与解读。文章通过分步操作指引，展示了从结构优化到电子性质计算的全过程，为材料模拟计算提供了实用参考。

2025-06-25 10:29:57 4162 1

原创 Materials Studio注意事项（一）——如何去除真空层最上面一层原子

主要介绍的是如何去除真空层中最上面那一层的原子。

2025-06-23 02:43:24 589

转载 Materials Studio学习笔记（十九）——简单溶液的分子动力学计算

分子动力学利用牛顿力学模拟分子体系运动，计算热力学性质。Materials Studio的Forcite模块可进行动力学分析，需先优化结构（如COMPASS力场下的Smart算法），避免计算错误。控温函数有Velocity scale（快速平衡）、Nose（NVT系统）、Andersen（温和平衡）和NHL（高效平衡）。以NaCl水溶液为例，构建500水分子和10Na/Cl离子的体系，设置NVT系综、50ps模拟时间，调整范德华力截断距离为12Å（不超过晶胞一半），最终获得501帧动态数据和能量、温度

2025-06-23 00:35:58 1251

转载 Materials Studio学习笔记（十八）——同分异构体建模

本文基于月只蓝的B站视频内容，系统梳理了同分异构体的概念与分类。主要内容包括：1) 构造异构体（碳架、位置、官能团、价键异构体）和立体异构体（构象、构型异构体）的分类；2) 重点解析了旋光异构体的手性特征、R-S构型确定方法及顺序规则；3) 通过乙烷构象、2-丁烯顺反异构体及乳酸对映体的建模实例，演示了分子结构绘制与构型验证的具体操作步骤。文章强调绝对构型(R/S)与旋光性(+/-)无必然联系，并提供了使用分子建模软件绘制异构体的实用技巧。

2025-06-22 02:02:23 392

原创 Materials Studio学习笔记（十七）——计算Connolly表面

摘要：本文介绍了Connolly表面（康诺利表面）的概念及其在计算化学和分子生物学中的应用，重点演示了使用Materials Studio软件计算沸石和金刚石的Connolly表面。对于沸石结构，通过调整Grid resolution（网格分辨率）和康诺利半径，观察不同参数下的表面效果，并利用Create Segregates功能分离特定等位面进行分析。在金刚石案例中，通过构建解理表面并添加真空层，计算其表面积，结果显示Connolly方法计算的表面积大于手动计算结果。文中详细展示了操作步骤和参数设置，为分

2025-06-20 02:06:33 1335

转载 Materials Studio学习笔记（十六）——填充

本文摘要：本研究通过Materials Studio软件详细演示了两种材料填充体系的建模过程。第一部分展示了二氧化硅团簇填充水分子的方法，包括团簇中心定位、晶胞构建、等值面生成及分子填充步骤。第二部分阐述了石墨烯和碳纳米管填充聚乙烯的流程，重点介绍了二维材料约束、等值面处理及聚合物填充技术。两个实验均采用Amorphous Cell模块进行填充计算，最终通过调整显示风格实现填充结构的可视化。研究为纳米材料复合体系的分子模拟提供了详细的技术方案，涉及晶胞参数设置、分数坐标调整、等值面操作等关键建模步骤。

2025-06-20 02:00:34 1261

原创 Materials Studio学习笔记（十五）——雕刻

本文主要介绍的是Materials studio软件中雕刻这个工艺，其中主要使用Fe超晶胞和Materials studio软件中Atom Selection进行雕刻。

2025-06-14 02:05:07 465

原创 Materials Studio学习笔记（十四）——电势图和电子密度的等值面

本文主要介绍的等位面和切面工作，包括电子密度的等值面，Color Maps、静电势图等值面，切面等工作。主要绘制电子密度图和电势图

2025-06-14 00:28:45 2111 1

原创 Materials Studio学习笔记（十三）——计算氢键、建立尺度分子

本文详细介绍了Materials Studio软件中氢键计算和中尺度分子建模的操作流程。氢键计算部分包含：1)导入尿素晶胞文件；2)设置氢键几何参数（距离≤4Å，角度≤90°）；3)优化可视化效果（灯光设置、显示精度调整）。中尺度建模部分演示了：1)创建乙烯和环氧乙烷两种分子珠；2)构建线性（4重复单元）和无规共聚物；3)建立分支结构（1-3代分枝），通过调整分支数量和生长代数可获得不同拓扑结构。所有操作均配有界面参数设置说明和效果图示，为分子模拟提供了实时技术参考。

2025-06-13 23:59:50 1748 1

转载 Materials Studio学习笔记（十二）——Layer builder

摘要：本文详细介绍了使用Layerbuilder工具构建硅孪晶和金属-聚合物-金属系统的操作流程。在硅孪晶构建过程中，通过Materials Studio软件导入Si晶胞，对310和-310晶面进行切割、重定向和层间匹配，最终实现原子级精确对接。在金属-聚合物系统构建中，首先建立Fe超晶胞，然后构建蜡状聚合物分子，通过调节晶格参数实现金属与聚合物层的匹配，并设置真空层以备后续剪切研究。整个过程涉及晶面切割、原子坐标调整、层间距离计算等关键操作步骤。

2025-06-12 16:41:30 982

原创 Materials Studio学习笔记（十一）——精确定位和移动原子

本文介绍了在Materials Studio软件中向MOR沸石结构中心精确放置氯化甲烷分子的操作流程。首先将对称性转换为P1，通过创建质心确定沸石中心位置。然后导入氯化甲烷分子，通过创建最佳拟合线对齐分子，使用MoveTo功能将碳原子定位到质心。调整显示模式后，通过笛卡尔坐标精确定位氯原子位置，最后利用平移功能微调分子位置。整个过程涉及多种软件操作技巧，包括对称性转换、质心定位、分子对齐和精确移动等功能，展示了分子建模中精确定位的技术方法。

2025-06-11 17:08:37 1753

原创 Materials Studio学习笔记（十）——在表面对接分子

摘要：本文介绍了使用Materials Studio软件进行金属晶胞表面处理和分子模拟的步骤。首先导入金属Pb晶胞，通过CleaveSurface功能切出(111)晶面，调整厚度和尺寸形成5×5超胞。接着建立真空板模拟真空环境，并放置甲烷分子。通过测量和调整分子与表面的距离至3Å，观察分子间作用力。该流程演示了从晶胞处理到分子吸附模拟的基本操作。

2025-05-27 20:11:29 798

原创 Materials Studio软件学习（九）——覆盖和对齐分子

本文介绍了在Materials Studio文件覆盖和对齐分子的作用，包括显示坐标轴，并且对于分子进行修改的过程。

2025-05-25 23:09:40 526

原创 Materials Studio学习笔记（八）——使用片段来绘制有机金属分子结构

本文介绍了如何使用Materials Studio软件绘制有机金属结构，重点在于通过FragmentBrowser辅助绘制具有C1和C2对称性的Meso和Rac结构。首先，用户需在软件中选择适当的金属模板和配体，逐步构建分子结构，并通过调整角度和对称性来精确模拟目标分子。此外，文章还展示了如何自定义和保存特定的配体结构，以便于未来快速复用。整个绘制过程包括选择中心原子、替换原子、添加配体、调整分子对称性和最终清洁分子结构，确保模型的准确性和可用性。通过这些步骤，用户可以有效地利用Materials Stud

2025-05-23 01:15:33 1527

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