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Materials Studio 2023 新功能介绍


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

 

Materials Studio 2023的功能增强

CASTEP模块

1. CASTEP对自旋极化(磁性)体系可以进行振动特性的线性响应计算;

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,可以使用CASTEP进行力计算。进而可以在执行考虑溶剂影响的任务中进行几何优化、分子动力学计算。

 

DFTB+模块

1. DFTB+服务器已更新到版本 22.1;

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

3. 新的CERIA和TiO2纳米参数设置为DFTB+中一些其他的金属氧化物提供了支持;

4. COSMO 隐式溶剂化模型现已在 DFTB+ 中可用;

5. 该模块中的FlexTS 路径轨迹文件现在可以按照正确的顺序提供。

 

DMol3模块

1. 该模块中的FlexTS 路径轨迹文件现在可以按照正确的顺序提供;

2. FlexTS 中的 NEB 路径阈值现在可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分析现在支持从密度场计算结构因子;

4. Forcite分析现在支持各向异性分量的压强分析;

5. 对Forcite 非键和动力学 GPU 算法的更新令性能显著增强。

 

GULP模块

1. GULP 服务器已更新到版本 6.1;

2. 一个新的universal forcefield GFN-FF的周期性版本现在可以在GULP中使用。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接近量子力学精度的力场;

3. 现在可以在GULP中拟合到八阶的双体相互作用的多项式势项。

 

Mesocite模块

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

2. Mesocite分析现在支持各向异性分量的压力分析;

3. Mesocite分析现在支持从密度场计算结构因子;

4. Mesocite 的DPD现在支持使用高斯分布计算的珠子电荷静电势。

 

ONETEP模块

1. ONETEP 服务器已升级到版本 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函数不再允许使用相同的名称创建多个set;

2. 可视化工具文档中的示例TBL文件经过修改符合Materials Studio中支持的格式;

3. 空间群221的长名称以前被错误地显示为“PM -3M”,现在显示更正的名称“P4/M -32/M”。

 

Amorphous Cell模块

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

 

Adsorption Locator模块

1. Adsorption Locator文档现在清楚地描述了用于计算基质-吸附质结构能量的系统状态。

 

CASTEP模块

1. 改进了使用非局部混合泛函的CASTEP应力评估。现在可以使用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务(单元胞优化,可变单元胞的分子动力学,弹性常数计算)。CASTEP在将非局域交换相关泛函应用于绝缘体或半导体时不再使用恒定的能量偏移(Hartree-Fock散度校正)。这种散度校正只会影响Hartree-Fock计算,其中带穿过费米能级并在势中产生奇点。由于此更改,使用固定电子占据的计算总能量与以前的 Materials Studio版本不同。新结果更具物理意义,并产生与应力张量一致的总能量;

2. 立方体系应力张量的CASTEP 的DFT+U计算不再返回不一致的值;

3. 现在可以调整phonon声子的q点网格线性插值,使其与CASTEP声子计算中的电子k点网格相匹配;

4. CASTEP的核磁共振结果文件现在已为大型体系(超过100个原子)更正格式;

5. 生成临时文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 为CASTEP的DFT计算更正了MBD*方法设置;

7. Materials Studio现在阻止使用非共线自旋安排启动CASTEP的DFT+U计算;

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

9. CASTEP 的布里渊区非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修正的的标签。

 

DFTB+模块

1. 并行运行的长DFTB+分子动力学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辨率下拉列表的刷新现在已更正。

 

DMol3模块

1. FlexTS 生成的轨迹文件现在可以自动监控成键;

2. DFTB+和DMol3教程中提供了一个示例结构第一步计算分子开关的最小能量路径;

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,不会再以无用的错误消息终止。

 

Forcite模块

1. Forcite径向分布函数分析现在支持体系超过65 000个原子;

2. 在Forcite中使用 GPU 计算Morse色散相互作用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,独立于选择排除van der Waals1-4缩放;

4. Forcite 中的内聚能量密度任务现在可以正确处理负 CED 贡献;

5. COMPASSIII中氢氧化物阴离子的电荷已得到纠正;

6. Forcite分析中的MaterialsScript API散射函数的帮助主题不再指示散射波长属性仅适用于中子辐射;

7. COMPASSIII预测了所有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已添加到COMPASSIII中;

9. 现在可以基于xyz文件格式的xtd轨迹文件分析Forcite势能组成项;

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已得到纠正;

12. COMPASSIII中全氟烷烃的扭转相互作用已更新;

13. 电荷群间距离很近的时候静电力和范德华力的计算不再具有不连续性;

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

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务的链接;

16. 在Forcite和Mesocite中进行的径向分布函数分析现在将模块名称包含在为结构因素生成的图表和研究表文档中。

 

GULP模块

1. 使用多个非松弛配置和声子频率作为观测值的GULP力场拟合现在已完善。

 

Mesocite模块

1. 当尝试选择名称较长的力场时,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用的情况下不匹配的填充名称的处理。

 

Reflex模块

1. 当原子选项卡从结构文档中填充,然后在结构文档关闭后,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服务器时不再冻结;

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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