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Materials Studio 2023 新(xīn)功能(néng)介绍

Materials Studio 2023是Materials Studio软件的最新(xīn)版本，它集成了目前分(fēn)子模拟领域的各种先进方法和优异的建模及可(kě)视化性质分(fēn)析工具。最新(xīn)的版本不仅加强了部分(fēn)模块的计算性能(néng)，并且对之前软件版本的某些缺陷进行了修复。研究人员基于最新(xīn)版本可(kě)以更高效精确地对几乎所有(yǒu)种类的材料进行设计模拟，进行虚拟筛选实验，包括半导體(tǐ)、金属及合金、陶瓷、催化剂、高分(fēn)子及其复合材料、各种纳米材料和药物(wù)等等。

 

Materials Studio 2023的功能(néng)增强

CASTEP模块

1. CASTEP对自旋极化（磁性）體(tǐ)系可(kě)以进行振动特性的線(xiàn)性响应计算；

2. CASTEP的DFT+U不再需要对非磁性系统进行自旋极化设置，使其计算速度至少快了两倍；

3. 在隐式溶剂存在的情况下，可(kě)以使用(yòng)CASTEP进行力计算。进而可(kě)以在执行考虑溶剂影响的任務(wù)中进行几何优化、分(fēn)子动力學(xué)计算。

 

DFTB+模块

1. DFTB+服務(wù)器已更新(xīn)到版本 22.1；

2. FlexTS 中的 NEB 路径阈值现在可(kě)以确保复杂反应途径的稳定收敛；

3. 新(xīn)的CERIA和TiO2纳米参数设置為(wèi)DFTB+中一些其他(tā)的金属氧化物(wù)提供了支持；

4. COSMO 隐式溶剂化模型现已在 DFTB+ 中可(kě)用(yòng)；

5. 该模块中的FlexTS 路径轨迹文(wén)件现在可(kě)以按照正确的顺序提供。

 

DMol3模块

1. 该模块中的FlexTS 路径轨迹文(wén)件现在可(kě)以按照正确的顺序提供；

2. FlexTS 中的 NEB 路径阈值现在可(kě)以确保复杂反应途径的稳定收敛。

 

Forcite模块

1. Forcite GPU 计算现在支持嵌入式原子模型；

2. 改进了COMPASSIII水模型计算扩散系数预测方法；

3. Forcite分(fēn)析现在支持从密度场计算结构因子；

4. Forcite分(fēn)析现在支持各向异性分(fēn)量的压强分(fēn)析；

5. 对Forcite 非键和动力學(xué) GPU 算法的更新(xīn)令性能(néng)显著增强。

 

GULP模块

1. GULP 服務(wù)器已更新(xīn)到版本 6.1；

2. 一个新(xīn)的universal forcefield GFN-FF的周期性版本现在可(kě)以在GULP中使用(yòng)。如J. Gale等人在J. Chem.Theory Comput. 17 (2021) 7827–7849中描述该力场是一个具有(yǒu)接近量子力學(xué)精度的力场；

3. 现在可(kě)以在GULP中拟合到八阶的双體(tǐ)相互作用(yòng)的多(duō)项式势项。

 

Mesocite模块

1. 现在可(kě)以在NVIDIA GPUs上运行Mesocite耗散粒子动力學(xué)(DPD)计算；

2. Mesocite分(fēn)析现在支持各向异性分(fēn)量的压力分(fēn)析；

3. Mesocite分(fēn)析现在支持从密度场计算结构因子；

4. Mesocite 的DPD现在支持使用(yòng)高斯分(fēn)布计算的珠子電(diàn)荷静電(diàn)势。

 

ONETEP模块

1. ONETEP 服務(wù)器已升级到版本 6.1.12；

2. ONETEP中的杂化交换相关函数实现扩展到涵盖三维周期系统，而不仅仅是“盒子中的分(fēn)子”几何化。


 

Materials Studio 2023的缺陷修复

Visualizer 模块

1. CreateSet函数不再允许使用(yòng)相同的名称创建多(duō)个set；

2. 可(kě)视化工具文(wén)档中的示例TBL文(wén)件经过修改符合Materials Studio中支持的格式；

3. 空间群221的長(cháng)名称以前被错误地显示為(wèi)“PM -3M”，现在显示更正的名称“P4/M -32/M”。

 

Amorphous Cell模块

1. Amorphous Cell模块现在可(kě)以正确检查具有(yǒu)原点偏移的环形矛（ring Spearing）结构。

 

Adsorption Locator模块

1. Adsorption Locator文(wén)档现在清楚地描述了用(yòng)于计算基质-吸附质结构能(néng)量的系统状态。

 

CASTEP模块

1. 改进了使用(yòng)非局部混合泛函的CASTEP应力评估。现在可(kě)以使用(yòng)任何非局域或混合交换相关函数计算应力并执行需要应力张量的任務(wù)(单元胞优化，可(kě)变单元胞的分(fēn)子动力學(xué)，弹性常数计算)。CASTEP在将非局域交换相关泛函应用(yòng)于绝缘體(tǐ)或半导體(tǐ)时不再使用(yòng)恒定的能(néng)量偏移（Hartree-Fock散度校正）。这种散度校正只会影响Hartree-Fock计算，其中带穿过费米能(néng)级并在势中产生奇点。由于此更改，使用(yòng)固定電(diàn)子占据的计算总能(néng)量与以前的 Materials Studio版本不同。新(xīn)结果更具物(wù)理(lǐ)意义，并产生与应力张量一致的总能(néng)量；

2. 立方體(tǐ)系应力张量的CASTEP 的DFT+U计算不再返回不一致的值；

3. 现在可(kě)以调整phonon声子的q点网格線(xiàn)性插值，使其与CASTEP声子计算中的電(diàn)子k点网格相匹配；

4. CASTEP的核磁共振结果文(wén)件现在已為(wèi)大型體(tǐ)系（超过100个原子）更正格式；

5. 生成临时文(wén)件夹名称的机制改进了，以避免在运行 CASTEP 和 QMERA 作业时发生运行时冲突；

6. Material Studio 為(wèi)CASTEP的DFT计算更正了MBD*方法设置；

7. Materials Studio现在阻止使用(yòng)非共線(xiàn)自旋安排启动CASTEP的DFT+U计算；

8. 修正了一个bug，现在可(kě)以在同一次运行中进行拉曼分(fēn)析后，分(fēn)析几何优化的结构演变；

9. CASTEP 的布里渊區(qū)非Gamma 的k点采样TD-DFT计算已完善；

10. CASTEP的Berry相位极化输出现在对计算值的输出范围使用(yòng)修正的的标签。

 

DFTB+模块

1. 并行运行的長(cháng)DFTB+分(fēn)子动力學(xué)模拟在大量步骤后不再失败；

2. DFTB+ 格网参数对话框中格网分(fēn)辨率下拉列表的刷新(xīn)现在已更正。

 

DMol3模块

1. FlexTS 生成的轨迹文(wén)件现在可(kě)以自动监控成键；

2. DFTB+和DMol3教程中提供了一个示例结构第一步计算分(fēn)子开关的最小(xiǎo)能(néng)量路径；

3. 反应路径显示protocol的帮助现在包括了对自定义输出的指定能(néng)量偏移量的解释。

 

Polymorph 模块

1. Polymorph Predictio计算如果未找到特定空间群结构，不会再以无用(yòng)的错误消息终止。

 

Forcite模块

1. Forcite径向分(fēn)布函数分(fēn)析现在支持體(tǐ)系超过65 000个原子；

2. 在Forcite中使用(yòng) GPU 计算Morse色散相互作用(yòng)不再给出未修正的结果；

3. Forcite现在允许 1-4 对缺失的扭转项1-4 van der Waals缩放比。如果指定忽略扭转项，则 Forcite 允许始终完全缩放 1-4 van der Waals相互作用(yòng)，独立于选择排除van der Waals1-4缩放；

4. Forcite 中的内聚能(néng)量密度任務(wù)现在可(kě)以正确处理(lǐ)负 CED 贡献；

5. COMPASSIII中氢氧化物(wù)阴离子的電(diàn)荷已得到纠正；

6. Forcite分(fēn)析中的MaterialsScript API散射函数的帮助主题不再指示散射波長(cháng)属性仅适用(yòng)于中子辐射；

7. COMPASSIII预测了所有(yǒu)共振形式的氧化呋环（furoxan）的平面几何结构；

8. 一些默认的o1-_类型的键拉伸相互作用(yòng)已添加到COMPASSIII中；

9. 现在可(kě)以基于xyz文(wén)件格式的xtd轨迹文(wén)件分(fēn)析Forcite势能(néng)组成项；

10. 在调试模式下运行某些特定脚本时，Forcite和Mesocite 的Analysis对话框会偶尔遇到的报错的情况已得到解决；

11. COMPASSIII在六氟化硫和硫代甲醛中的相互作用(yòng)已得到纠正；

12. COMPASSIII中全氟烷烃的扭转相互作用(yòng)已更新(xīn)；

13. 電(diàn)荷群间距离很(hěn)近的时候静電(diàn)力和范德华力的计算不再具有(yǒu)不连续性；

14. Forcite 不再计算某些具有(yǒu) 1-4 个非键相互作用(yòng)的连续周期结构的错误能(néng)量和力；

15. 力场查看器的类型选项卡上的帮助论述现在包含了一个指向描述如何创建和编辑类型的任務(wù)的链接；

16. 在Forcite和Mesocite中进行的径向分(fēn)布函数分(fēn)析现在将模块名称包含在為(wèi)结构因素生成的图表和研究表文(wén)档中。

 

GULP模块

1. 使用(yòng)多(duō)个非松弛配置和声子频率作為(wèi)观测值的GULP力场拟合现在已完善。

 

Mesocite模块

1. 当尝试选择名称较長(cháng)的力场时，Mesocite对话框中的力场浏览器不再报告错误；

2. 珠子类型对话框可(kě)以输入大珠子质量；

3. 创建 DPD 力场对话框现在生成包含 6 个字符的力场类型名称，而不是 5 个字符；

4 建立 Mesostructure对话框现在修正了对相比可(kě)用(yòng)的情况下不匹配的填充名称的处理(lǐ)。

 

Reflex模块

1. 当原子选项卡从结构文(wén)档中填充，然后在结构文(wén)档关闭后，该对话框关闭时，Reflex 粉末提纯对话框不再报告错误。

 

QSAR模块

1. QSAR 模型的 Editor对话框现在根据允许的范围更正了检查输入。

 

Pipeline Pilot

1. Materials Studio在尝试连接到无响应的Pipeline Pilot服務(wù)器时不再冻结；

2. Pipeline Pilot Protocol工作流的对话框现在显示在Materials Studio Visualizer窗口的顶部。

 

 

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