Materials-Studio整体介绍及应用案例(高分子、含能材料、化学反应)

1奖学金分享与交流单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式第一名：10000元奖学金第二三名：5000元第四五六名：2000元创腾科技特为大家提供一个快速获得和阅读文献的交流学习平台，我们将收集MS软件使用者发表的SCI英文文章的中文精炼版，并将其分类整理汇总展示在创腾科技网站上凡参与活动的您都将收到创腾科技邮寄的奖品及定期的文献投送总，展示在创腾科技网站上，提供阅读和下载功能参与方式：登陆创腾科技网站奖学金页面，下载word文档，将您2010-2014发表的SCI文章的中文精炼版填入word文档，发送到[e-mail]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MaterialsStudio多功能多尺度分子模拟软件Copyright©2014,NeotridentTechnologyLtd.Allrightsreserved.创腾科技技术部许立芳2014年5月28日2一、选择合适的方法和模块---什么是分子模拟MS模拟软件简介主要内容单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式MS模拟软件简介二、MS的应用与新发展1、量子力学模块的应用2、大体系研究的新方法3、分子力学动力学介观模块的应用4、分析表征手段高分子、含能材料、催化反应、金属合金一、选择合适的方法和模块---什么是分子模拟MS模拟软件简介主要内容单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式MS模拟软件简介二、MS的应用与新发展1、量子力学模块的应用2、大体系研究的新方法3、分子力学动力学介观模块的应用4、分析表征手段3Materials单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式金属材料无机非金属材料有机小分子高分子材料各种实验设备+各种分析设备材料性能StudioStudio传统试验vs.虚拟试验Cl公司需要从300个候选物中找到新的共混材料但是由分子模拟的优点—降低时间和费用成本塞拉尼斯公司是全球领先的化工技术和特种材料公司单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式Celanese公司需要从300个候选物中找到新的共混材料。但是由于此类试验周期长(试验周期从1个月到1年不等)，试验投入大(据IDC调查，每个试验约花费500-30000美元，我们这里选取1000美元)。所以Celanese公司使用虚拟试验方法对候选物进行预处理，并从中选出了30个最佳候选物进行试验，并最终得到所需材料。试验次数试验周期成本(美元)传统试验年左右N.Quirke,Mol.Sim.,2001(26)1传统试验30025年30万左右虚拟试验302年半3~4万4客户客户MaterialsStudioMaterialsStudio————单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式优势一：MS是整合的计算模拟平台介观动力学单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式量子力学分子力学、动力学•多尺度，应用领域全面5•Castep•Dmol3•Forciteplus•Gulp•COMPASS•MesoDyn•Mesocite量子力学分子力学、动力学介观动力学优势一：MS是整合的计算模拟平台单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式MaterialsVisualizer•Dmol3•Onetep•Qmera•VAMP•DFTB+COMPASS•AmorphousCell•Sorption•Reflexplus•Xcell•PolymorphPredictor•Morpholog•QSAR晶体学构效关系MenuToolbar优势二：简单易用的界面单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式ViewPropertyProjectJobstatus6优势三：方便多样的建模工具单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式团簇分子筛丙烯分子聚合物分子链聚合物体系复合材料CH2CHOHCH3COH单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式TSRP7优势四：高水平文章的录用迄今为止，全球各地科学家使用MaterialsStudio发表了近11500篇论文，包括像Nature、Science、NatureMaterials、NatureChemistry、PNAS、ProgressinSurfaceScience单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式yg、ACSNano、Small、PhysicalReviewLetters、AppliedPhysicsLetters、Phil.Trans.RoyalSoc.A、Nanotechnology、、J.Am.Chem.Soc.、Proc.Nat.Acad.Sci.、PhysicalReviewA、PhysicalReviewB、J.Appl.Phys.、JournalofChemicalPhysics、ChemicalPhysicsLetters、NatureNanotechnology、ChemicalSocietyReviews、NanoscaleResearchLetters、Nanoscale等知名期刊。查文献链接单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式8MS1.0Jun2000MS3.0Dec2003MS3.2Mar2005MS1.2May2001MS2.1Apr2002MS4.1Dec2006优势五：强有力的技术支持和完善的售后服务MS4.3Mar2008单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式VisualizerMS1.1Dec2000ReflexPlusMS2.0Oct2001DMol3CASTEPPolymorphQSARMS3.1Oct2004ForcitePlusMorphologySynthiaNMR-CASTEPMS4.0Dec2005HPMorphology(CrystalGraphs)SorptionReflexQPAZINDOVAMPNeuralNetsAnalogBuilderEquilibriaVAMPDPDMS2.2Oct2002MesoDynForciteX-CellMS4.2Jun2007Gaussian®InterfaceAdsorptionLocatorAmorphousContentScripting:DMol3,Polymorph,ReflexMesotekMS4.4Dec2008MesociteCoreLevelSpectroscopy,DFTB+,B3LYP:CASTEP,WorkfunctionVisualizerDiscoverCOMPASSAmorphousCellReflexQSARGFABlendsDMol3DescriptorsDPDConformersCationLocatorServerScriptingCSDConQuestGULPGatewaySecurityMesotekONETEPQMERAMotifCASTEPLDA+UForceFieldEditorMesoBuildersMS5.0Dec2009MS5.5Sep2010MS6.0Dec2011优势五：强有力的技术支持和完善的售后服务MS6.1Dec2012MS7.0Dec2013单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式RamanspectrumTDDFT……..DFTB+……..PipelinePilotprotocolsMaterials Studio 7.0 !!!RamanspectrumPBEsolForciteplusparallelAmorphouscell9ServerServerServerServerMSGateway优势六：灵活的运行方式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式硬件：PCServerServerJobisrunning…Jobisrunning…ServerServerJobisfinished!Jobisfinished!MSGatewayWorkstationHPC Server系统：Windows7/2008(64bit)RedhatEnterprise5.7~6.3SuSE10(SP3,SP4)/11(Base,SP1)硬件：PCLaptopWorkstation系统：WindowsVista(Professional)Windows7(Professional)一、选择合适的方法和模块---什么是分子模拟MS模拟软件简介主要内容单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式MS模拟软件简介二、MS的应用与新发展1、量子力学模块的应用2、大体系研究的新方法3分子力学动力学介观模块的应用3、分子力学动力学介观模块的应用4、分析表征手段10量子力学方法单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式1、体材料的光、电、磁性——纯金属体系、金属间化合物、硅酸盐体系、半导体、陶瓷、氧化物等2、合成、催化与表面化学——反应机理、催化剂设计3、分析表征手段——IR、拉曼、声子谱、EELS谱、紫外谱、NMR谱4、低维材料——石墨烯、纳米团簇、纳米线等基于：诺贝尔化学奖-密度泛函理论量子化学理论和计算的丰硕成果被认为正在引起整个化学的革命。是目前许多计算得以实现的先决条件单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式密度泛函理论(DensityFunctionalTheory)Hohenberg-Kohn定理H=E定态薛定谔方程ErwinSchrödinger两个定理：多电子体系的基态总能量都是电荷密度的唯一函数WalterKohn两个定理：多电子体系的基态总能量都是电荷密度的唯函数电子密度确定了，体系的基态性质就唯一确定了rnErrEN,...1rnErnUrnTrnExc011CASTEP计算所得晶格常数与实验值比较1416181latticeparametersforcrystalscontainingelementsacrossthe单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式4681012Calculationalloyhalidemetalmiscoxideraregassolidsemiconductorelementsacrosstheperiodictable0240246810121416Experimentsilicide•使用平面波赝势•由Cambridge大学MikePayne教授发布•每年发表的数百篇论文CASTEP是领先的固态DFT程序单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式其研究领域包括：•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•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）•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）•光学性质(反射率、吸收谱、折射率、介电函数、传导率等)•磁性材料研究材料力学性质研究•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12丰田Toyota公司设计新型合金材料设计目标：新一代汽车、航空航天科技应用的合金材料重量轻，强度足够大，较高的杨氏模量单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式存在困难：实验技术-----过程冗长，成本高合金繁多的配比和繁重的合成、测量等工作解决方案：采购了MaterialsStudio先进的虚拟模拟软件对不同配比的合金材料的密度强度以及其他重要的热力学力学参数进对不同配比的合金材料的密度、强度以及其他重要的热力学、力学参数进行预测方案评价：得出的数据