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Materials Studio入门经验分享

八卦谈 佚名 2023-06-13 18:21:41

1. 为什么选择Materials Studio?

  相较于VASP等其他计算化学软件来说,Materials Studio(以下简称“MS”)安装简单、界面友好、学习简单、功能亦不逊色,因此,对计算化学小白来说,这款软件十分友好。软件所提供的各种参数默认值,可以很大程度上保证用户只需要了解一些基本概念,就能上手计算。而像VASP这样的软件,由于参数设置的自由度较大,入门时极易出错而不知问题所在,进而产生挫败感。它们更适合专门做计算化学的研究者,或是不以计算化学为主要方向但量子化学功底深厚者。

 

2. 选哪些教程学习?怎样学习?

  回到MS软件,目前网络上有各种各样的文本和视频学习资料,令人眼花缭乱,不知从何入手。经过一番学习后,我发现网上所有资料(包括各个大学的内部资料和商业机构的培训教程)其实都是基于英文版官方教程的。

  目前网络上流传的中文版教程有两个系统,一个是把官方教程全部翻译的全版教程,一个是只挑选其中每个模块一个案例的精简版教程(某些商业机构的初级班培训资料)。推荐下载前者,可以先挑自己用到的部分学习,后续若有需要,还能系统地学习新功能。

图1. 英文原版、中文全版和中文精简版教程的目录首页

  事实上,翻译之后重新编排的中文全版教程甚至比英文原版更系统化,更容易上手。英文原版开头不介绍软件界面,不介绍如何画分子/晶体模型,直接就介绍每个“计算模块”的功能,每个模块占据一个或若干个章节(英文教材似乎都是这样,喜欢分很多章,十分碎片化)。而中文版第1章介绍如何快速启动软件,第2章介绍怎样画分子/晶体模型,从第3章开始,每章介绍一个计算模块的使用案例(整合了英文原版中的零散章节)。读者可以学完前两章后,跳到自己用到的模块去学习。

图2. 完整的中文全版教程目录

  DFT计算最主要用到的模块是CASTEP、DMol3模块和Gaussian。其实每个模块都是一个独立的计算的程序(有些还有单独的程序软件),而MS软件相当于一个可视化的界面,为这些程序提供“输入文件”,并且可视化输出计算结果。其他用不到的模块可先大致了解其功能。

  每个模块所在的“章”下面有若干“节”,每个“节”都是实现某功能的一个具体案例。按照教程中的操作步骤,“照猫画虎”式地操作一遍,就能大致了解如何进行操作,以实现这个功能(比如优化结构、切晶面、构建真空板模型和计算吸附能等)。

  至于进阶学习(参数怎样设置,并应用到自己的实际体系),还需要如下几方面的继续学习:一是加强基础知识的学习,以准确理解物理量的含义(如k点和截止能等);二是熟悉每个计算模块的设置,知道在哪里调整参数,参数的意义是什么(点击计算参数设置页面右下角的“Help”,弹出网页,自行学习),参数怎样影响计算结果;三是明确自己要计算什么,要算什么模型,计算结果怎样说明了自己的结论(参考别人文献中的分析方法)

  以上就是我的MS入门心得。总而言之,先挑选合适的教材(我推荐中文全版翻译教程),然后从中学习如何画分子/晶体模型、如何启动所需计算模块,待熟悉了软件基本操作之后,再进一步补充理论基础和实践经验。

本文标题:Materials Studio入门经验分享 - 八卦谈
本文地址:www.ttdhp.com/article/33861.html

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