Materials Studio計算(MS)

主要功能

（1）分析化學氣相沉積過程中反應劑的氣相和表面化學性質； （2）研究分子或離子在固體愛了表面或本體中的擴散、遷移過程； （3）研究缺陷和摻雜的性質 （4）研究材料的光、電、磁學性質等 （5）模擬材料的X射線衍射、分子及固體核磁譜、Raman光譜等，并對它們以及高分辨透射電鏡等實驗數據進行解析。 （6）構建材料的納米尺度團簇、周期性結構模型等 （7）系統計算包括金屬、合金、碳化物、離子晶體及半導體等多種納米材料在內的自組裝生長、液滴外延生長、分子組裝等行為； （8）研究預測材料的晶體結構和固態性質，模擬和解釋晶體微粒的生長外形

收費標準

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高斯計算(Gaussian)

BIOVIA Materials Studio材料模擬軟件幫助研究者構建、顯示和分析分子、固體及表面的結構模型并結合當今先進的模擬計算思想和方法，如量子力學（QM）、線形標度量子力學(Linear Scaling QM)、分子力學(MM)、分子動力學(MD)、蒙特卡洛(MC)、介觀動力學(MesoDyn)和耗散粒子動力學（DPD）、統計方法QSAR(Quantitative Structure - Activity Relationship )等多種先進算法和X射線衍射分析等儀器分析方法，根據系統中原子、分子的類型和數目，研究、預測材料的相關性質。模擬的內容包括了催化劑、聚合物、固體及表面、界面、晶體與衍射、化學反應等材料和化學研究領域的主要課題。

功能模塊

(1) MS Visualizer and Collection： Materials Studio軟件的核心模塊，可用來搭建分子、晶體、界面、表面及高分子材料結構模型，也可以構建樣式各異的納米團簇、介觀尺度的結構模型，提供分子疊合以及分子庫枚舉等所需的所有工具，可以操作、觀察及分析計算前后的結構模型，處理多種類型的圖型、表格或文本等形式的數據，并提供軟件的基本環境和分析工具以支持Materials Studio的其它產品。支持多種輸入、輸出格式，并可將動態的軌跡文件輸出成avi格式，到Microsoft Office系列產品中進行編輯或演示。另外，也支持與第三方軟件或數據庫的對接和訪問，比如可以使用Conquest來查詢劍橋結構數據庫（CSD），輸出3D結構或者選擇其中的分子片斷等，不過使用者需要自己具有CSD的使用權限。 (2) MS DMol3：采用原子軌道線性組合的方法描述體系的電子狀態，因此也被稱為原子軌道線性組合方法。DMol3有別于其它方法的最重要特點是采用數值函數描述原子軌道，這一做法兼顧了計算精度和效率，使得DMol3成為一款高效實用的量子力學程序。除了可以預測材料的電子學、光學、熱力學性能外，它還能夠細致地研究氣相、溶液、表面及其它固態環境中的化學反應，適合解決化學、化工、生物、材料、物理等領域中的各類問題，尤其是化學反應機理及催化劑設計的問題。每年都有數百篇應用DMol3的文章在各類頂級學術刊物上發表。研究對象涉及晶體材料、有機分子、團簇、納米和多孔材料、生物分子等各種周期性及非周期性體系。一個使用許可允許客戶在同一時間提交一個作業，但不限制并行的CPU數。 (3) MS CASTEP：使用平面波贗勢的方法的先進的量子力學程序，廣泛應用于陶瓷、半導體以及金屬等多種材料研究領域。可研究的對象和內容包括：晶體材料的性質（半導體、陶瓷、金屬、分子篩等）、表面和表面重構的性質、表面化學、電子結構（能帶及態密度、聲子譜）、晶體的光學性質、點缺陷性質（如空位、間隙或取代摻雜）、擴展缺陷（晶粒間界、位錯）、成分無序等。方便的自旋極化設置，還可用于計算磁性體系。可顯示體系的三維電荷密度及波函數、模擬STM圖像、固體材料的紅外光譜、拉曼光譜、電子能量損失譜(EELS)、X射線吸收近邊結構(XANES)、能量損失近邊結構(ELNES)、計算電荷差分密度等，可幫助解讀譜圖與表征結構。一個使用許可（用戶數）允許客戶在同一時間提交一個作業，但不限制并行的CPU數。 (4) MS DFTB+：是一款融合了密度泛函方法（DFT）準確性和緊束縛方法（TB）高效性的半經驗量子力學程序，其中所采用的原子軌道波函數和原子核間相互作用勢均基于DMol3的結果擬合得到。DFTB+可以對數千個原子體系進行模擬研究，為解決電子、催化、化工等領域中各種復雜體系及復雜過程的相關問題提供一種新的模擬方法。所涉及的研究對象主要有有機分子、團簇、絕緣體、半導體、金屬甚至是生物體系等各類非周期性和周期性材料體系。需要：DMol3 Molecular, or DMol3 Solid。 (5) MS Amorphous Cell：可以幫助研究者建立各種復雜無定型體系的模型，并對其主要性質進行預測。通過觀察體系結構和性質的關系，可以對分子的一些重要性質有更深入的了解，從而設計出更好的新化合物和新配方。 (6) MS COMPASS Parallel：是一個支持對凝聚態材料進行原子水平模擬的功能強大的力場。它是第一個由凝聚態性質以及孤立分子的各種從頭算和經驗數據等參數化并驗證的從頭算力場。使用這個力場可以在很大的溫度、壓力范圍內精確地預測出孤立體系或凝聚態體系中各種分子的構象、振動及熱物理性質。 (7) MS Forcite Plus：先進的經典分子力學工具，可以對分子或周期性體系進行快速的能量計算及可靠的幾何優化以及動力學模擬，可以實現模擬淬火、退火等功能。包含了Universal、Dreiding等被廣泛使用的力場和PCFF、CVFF力場，并可以使用COMPASS力場以及多種電荷分配算法。支持二維體系的能量計算，可以對固態體系進行研究，如晶體、非晶和溶劑化體系，一整套的分析工具可用來對諸如偶極相關等復雜性質進行分析；同時還可以分析Discover所產生的.arc和.his軌跡文件，能夠得到各類結構參數、熱力學性質、力學性質、動力學量以及振動強度。一個使用許可（用戶數）允許客戶在同一時間提交一個作業，但不限制并行的CPU數。 (8) MS Sorption：Sorption是一款基于巨正則蒙特卡洛(Grand Canonical Monte Carlo，GCMC)方法預測單一或混合組分在微孔材料和介孔材料中吸附的程序。它所涉及的體系包括分子篩、鋁磷酸鹽、粘土、納米管、聚合物膜、硅膠、活性炭和金屬-有機骨架材料等。Sorption可直接給出吸附等溫線(載荷曲線)、亨利常數等性質，可應用于氣體分離、烴類裂解、氣體傳感器以及離子交換等諸多領域的研究，大大提高工業用氣體、石油石化產品以及特種催化劑的生產效率，有助于提升商業利潤。 (9) MS GULP：GULP是一款基于分子力場的晶格模擬程序，可以進行幾何結構和過渡態的優化，離子極化率的預測，以及分子動力學計算。GULP引入了多種力場，比如Brenner，Bush，Dreiding，Lewis與Tersoff等十幾種類型力場，既可以處理分子晶體，也可以計算離子性的材料。同時研究者還可以利用已有的數據擬合出具有針對性的力場以供研究獨特的體系。該模塊可以計算的性質包括：氧化物的性質，點缺陷、摻雜和空隙、聲子譜、表面性質，離子遷移，分子篩和其他多孔材料的反應性能和結構，陶瓷的性質，無序結構等，可應用于多相催化、燃料電池、核廢物處理、蒸汽電解、氣體傳感器、汽車尾氣催化以及石油化工等諸多工業領域。支持并行計算。一個使用許可（用戶數）允許客戶在同一時間提交一個作業，但不限制并行的CPU數。