簡介
Materials Explorer是一個多功能分子動力學軟體立足於Windows平台的多功能分子動力學軟體。擁有強大的分子動力學計算及Monte Carlo軟體包,是結合套用領域來研究材料工程的有力工具。Materials Explorer可以用來研究有機物、高聚物、生物大分子、金屬、陶瓷材料、半導體等晶體、非晶體、溶液,流體,液體和氣體相變、膨脹、壓縮係數、抗張強度、缺陷等。Materials Explorer軟體中包含2Body,3Body,EAM,AMBER等63個力場可供用戶選擇。Materials Explorer軟體擁有完美的圖形界面,方便使用者操作。
功能:
創建模型:• MD Cell Builder ——創建非晶和有序體系
• Add MD Cell ——創建分層體系,如晶界和相界等
• Molecule Generator ——在吸附,CVD, spattering 模擬中插入新的分子到MD Cell
附加工具:
• Molecule Builder ——提供所有類型的分子的創建
• Crystal Builder ——使用空間點群和不對稱單元創建晶體結構,用於無機固體及分子晶體系統的研究
• Polymer Module ——模擬不定型聚合物
• pdb → bdl 支持輸入pdb格式的檔案
各種靈活的模擬功能:
• NEV, NTV, NPH 和 NTP全部使用 Parrinello-Rahman-Nose 方法
• 兩種積分方法: Gear (predictor-corrector) 和 Hernandez (leap-frog)
• 使用SHAKE 算法進行鍵約束計算
• 可以採用周期邊界條件
• 研究異相系統(氣-固界面,固體顆粒邊界等)
• 多種分子模型:potential,rigid body,bond constraint,united atom model
• 使用Parrinello-Rahman 和 Nose 方法進行溫度和壓力控制分子動力學模擬
• 初始馳豫——阻止在液體和非晶模擬中的爆炸
• 外場:靜電場,磁場,重力場,包括球和彈性能力校正
• 電荷確定工具——確定分子的原子電荷
• 輕鬆建立隨機多組分液相或氣相系統;
• 輕鬆進行分子模擬,從而研究晶體或外延生長,表面吸附和表面破壞;
• 利用複製,剪下和貼上功能建立帶有缺陷和雜質的模組系統
分析:
• Monitoring Module ——顯示溫度,壓力,內能以及其它熱力學性質與時間的2D曲線圖
• 3D Atomic Configuration Module —— 顯示系統的快照,軌跡和動畫
• MSD Module ——從輸出數據計算均方位移(MSD)。顯示MSD的2D圖像,以及每個分子的自擴散係數。
• PCF Module ——計算配對相關性函式和自由基分布函式,並描繪出相應的二維圖
• Interference Function Module ——根據一對相關函式計算X-ray 和中子衍射。
• Voronoi Module ——計算Voronoi 多面體的數目和這個多面體的面數。利用Voronoi分析對無定形固態進行表征
• Internal Coordinate Module ——計算鍵長,鍵角,二面角,或指定分子類型的裡面角,在分布圖中顯示分布狀態。
• Velocity Auto-Correlation Function & Spectrum Module ——計算自相關函式和基於Wiener-Khintchin方法的譜
• Modulus of Elasticity Module ——計算彈性係數
科學能力
1.各種靈活的模擬功能:利用Parrinello-Rahman-Nose法進行NEV,NTV,NPH,NTP模擬
利用SHAKE和MATRIX算法進行鍵約束計算
周期邊界條件
聯合原子模型
2.評估界面勢能的高級算法大大提高了計算效率
3.外部電子場的套用
分析能力
Materials Explorer可評估以下性質:對X射線和中子衍射的干涉函式
電子配對相關性和自由基分布函式
方均位移核擴散常數
利用Voronoi分析對無定形固態進行表征
Monitoring Module 用來顯示時間與溫度,壓力,內部能量等性質的二維圖像
3D Atomic Configuration Module用來顯示系統的快照,軌跡和動畫
MSD Module 從輸出數據計算方均位移(MSD),並可顯示其二維圖像。還可計算每個元素的擴散係數以及每個分子的重心
PCF Module計算配對相關性函式和自由基分布函式,並會出相應的二維圖。
有機物、高聚物、生物大分子、金屬、陶瓷材料、半導體等
晶體、非晶體、液體和氣體
相變、膨脹、壓縮係數、抗張強度、缺陷等
Materials Explorer的特性
使用簡單包含了所有分子動力學引擎
可適用於超大型物質系統
創建物質模型
處理絕大多數材料
靈活多變的仿真能力
軟體的分析模組
軟體的二次分析模組
系統要求
作業系統:Windows95、98、2000或NTCPU(處理器):奔騰II或更高速度
RAM(記憶體):32MB及更多
HDD(硬碟):程式需要20MB空間,另加數據處理空間(共200MB或更多)