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Materials Studio
计算模拟平台
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Materials Studio
材料模拟计算平台
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模块化
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产品简介

Materials Studio材料模拟软件平台是全球最大的科研模拟软件公司Biovia的核心产品。在近20年的发展历程中,Materials Studio获得了来自全球多个顶尖科研机构的技术支持,历经23个版本的更新和升级,现已融合多种时、空间尺度的模拟方法,形成了一个包含16个工具包、22个功能模块,可实现从微观电子结构到宏观性能预测的跨尺度科学研究平台,是目前分子模拟领域最精确、最稳定、最高效的产品,在化工、环境、能源、制药、电子、食品、航空航天和汽车等工业领域和教育科研部门有着非常广泛的应用。

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​Materials Studio

Materials Studio材料模拟软件以可视化视窗界面为核心,主要包括量子力学模块、经典分子力学、动力学模块、介观动力学模块、蒙特卡洛方法模块、定量构效关系模块以及晶体形貌、结构预测模块。

应用领域丰富广泛
应用领域丰富广泛
01

Discovery Studio以生物大分子、配体小分子的设计与模拟为核心,研究领域包括且不限于:疾病的发病机理研究、新药发现和设计、生物信息学、结构生物学、酶学、免疫学、病毒学、蛋白质工程、肿瘤研究、食品科学、环境毒理研究等。

使用方式灵活方便
使用方式灵活方便
02

用户可以通过“客户端(client)—服务器(Server)”模式使用Discovery Studio软件。具有高质量图形界面的可视化客户端,和基于计算的服务器端,为用户提供了数据、工作流程和计算资源的共享和合作。

可扩展性卓越强大
可扩展性卓越强大
03

基于领先的科学信息处理平台Pipeline Pilot(简称PP)建立起来的Discovery Studio软件让数据的共享和交流变得更为方便和简洁。用户可以依托Pipeline Pilot的功能流程定制,制作符合自主需求的科研流程,并加入DS中使用。同时,Pipeline Pilot这个开放平台技术还为使用者整合自己的或第三方的软件工具提供了接口。研究者也可以直接使用Perl脚本语言来调用Discovery Studio的相关功能。

科学算法准确可信
科学算法准确可信
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Discovery Studio所提供的分子设计与模拟方法中,每个方法所蕴含的科学算法本身都经过详实的验证,并发表在高水平期刊上。

Q&A
你想了解的问题
都在这里
你想了解的问题 <br/>  都在这里
01.Materials Studio在高分子及其复合材料研究领域能做哪些方面的模拟工作?

Materials Studio中基于力场(势函数)的分子力学、动力学以及蒙特卡洛模块,包括介观动力学模块,可用于高效的搜索高分子的稳定构象,构建和表征高分子晶态或非晶态的结构和预测性质。

    (1)树脂如交联环氧树脂的配方设计和力学性能研究,热固性聚合物在玻璃态和橡胶态的结构与机械性能之间的关系
    (2)高分子材料的内聚能密度、玻璃化转变温度及共混行为及相分离形貌
    (3)阻隔包装材料中小分子的渗透扩散研究
    (4)复合材料的界面处的分布形态(密度场)及复合材料的杨氏模量、泊松比、热导率、透气率等宏观性质。


02.Materials Studio在纳米材料研究领域能做哪些方面的模拟工作?

Materials Studio软件平台中的量子力学方法和分子力学和动力学方法结合,可以研究纳米材料的微观结构及光、电、磁、力学及热力学相关的物理性质,化学反应活性以及自组装、外延生长机制进行研究。 

    (1)纳米材料如碳纳米管、石墨烯、硅纳米棒的电子结构的剪裁和控制
    (2)纳米材料的催化反应机理研究和化学反应过程的研究
    (3)纳米管机械性能,如在压缩、弯曲、拉伸载荷下的屈服模拟
    (4)纳米材料电子输运性能


03。Materials Studio在非金属领域能做哪些方面的模拟工作?

(1)搭建半导体晶体、缺陷、表界面、纳米材料颗粒结构

(2)半导体如钛酸钡、氧化钛、氧化锌、等过渡金属元素氧化物材料的掺杂缺陷结构的缺陷态、缺陷形成能、电子结构
(3)稀土发光材料等光学材料的光学性质及发光机理研究
(4)电池材料如锂电池的设计,筛选可提高电池性能的掺杂元素;离子在电池中的扩散和迁移能垒
(5)新型多孔材料的结构设计和确认;气体分离;吸附等温线 
(6)新型碳材料结构设计及性质研究
(7)硬材料如氧化硅、氧化铝、碳化硅、氮化硼的力学性质、电子结构、相变、相变路径、相变机制研究
(8)磁性材料如铁氧体的磁学性质研究


04.Materials Studio在金属领域能做哪些方面的模拟工作?

(1)搭建纯金属、合金、掺杂模型、位错、层错、孪晶、金属纳米颗粒结构

(2)合金配方设计和结构性质研究如:力学性质研究包括体弹性模量、杨氏模量泊松比;拉伸模拟研究得到抗拉强度;塑性变形(层错和孪晶);热力学性质;扩散迁移
(3)金属体系常压、高压结构的解析和预测;相变
(4)非晶合金,金属玻璃等非晶固体的形成机制;金属液体的结构与性质
(5)金属的腐蚀与防护
(6)金属(包括碱金属)体材料和薄膜材料的磁性研究;结构无序对磁性的影响
(7)金属纳米颗粒催化反应


05。材料基因组项目中分子模拟能做什么?

科学家想通过Materials Genome Initiative(MGI)项目,找出元素间的相互作用对材料的种类和性质带来的广泛影响,以这些知识为基础,希望以更短的周期为不同应用“定制”相应材料。已经促成的来自麻省理工学院的以研究电池为主的Materials Project项目和哈佛的以清洁能源为主的Clean Energy Project计划。二者均利用密度泛函理论(Density Functional Theory)收集巨型数据库来预测模拟物质的实际属性。

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