培训对象:材料科学研究人员、化学工程师、高分子材料开发者、需要运用Materials Studio进行材料模拟与性质预测的工业界与学术界用户。
培训目标:
掌握Materials Studio的图形化界面操作,能够独立构建晶体、聚合物、表面及界面模型。
熟练运用Discover、Forcite、Amorphous Cell等模块进行分子力学与分子动力学模拟。
掌握DFTB+与CASTEP模块的基本操作,进行电子结构与光学性质的计算。
培训内容介绍:
Materials Studio平台概述:了解Materials Studio的模块化架构与核心功能,熟悉Project Explorer与Document视图的操作。
晶体结构构建:从晶体学数据库导入结构或手动构建无机晶体、金属、合金结构,设置空间群与晶胞参数。
聚合物与有机分子构建:使用聚合物构建工具创建均聚物与共聚物,构建有机小分子与功能基团。
表面与界面模型:切割晶体表面,建立表面模型与真空层,构建界面与多层结构。
无定形晶胞构建:使用Amorphous Cell模块构建聚合物无定形晶胞,设置密度、组分与链长。
力场分配与几何优化:为体系分配力场(COMPASS、PCFF),进行几何优化,设置优化算法与收敛标准。
分子动力学模拟(Forcite):使用Forcite模块进行NVT、NPT系综动力学模拟,设置温度、压力与模拟时长。
力学性质计算:通过对恒定应变响应的分析,计算材料的弹性常数与力学模量。
内聚能密度与溶解度参数:计算内聚能密度与溶解度参数,评估材料相容性。
DFTB+紧束缚计算:使用DFTB+模块进行快速量子力学计算,适用于大体系的电子结构近似计算。
CASTEP第一性原理计算:使用CASTEP模块进行DFT计算,分析能带结构、态密度与光学性质。
结果分析与可视化:分析动力学轨迹,生成径向分布函数、均方位移,可视化电子密度与轨道。