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xiyulongxiao 发表于 2008-1-16 11:11

Materials Explorer (ME) 分子动力学软件介绍

Materials Explorer (ME) 分子动力学软件介绍
1,ppt版本,较为详细:
[url]http://www.isload.com.cn/store/g[/url] ... %C9%DC.pdf/downlaod
2,word版本,如下:
Materials Explorer (ME) 分子动力学软件
Materials Explorer是一款为研究者提供先进的建模性能的通用软件工具,可在原子和分子水平上研究材料的结构和性能。

•在原子和分子水平上研究材料结构与性能的先进建模软件
•强大的分子动力学全谱解析能力
•大量的势能库,包括二体、三体和嵌入原子势EMA(embedded atom)模型

Materials Explorer是以广泛的分析效力和全面的势能和模型库为支持的,对材料的实际应用提供强大和具有灵活性的表达方式。

Materials Explorer对分子动力学全谱具有强大的建模和解析能力,包括:
•有机物,聚合物,生物分子,金属,陶瓷,半导体
•晶体,无定形固体,液体和气体(具有周期边界条件)
•相变,膨胀和延展,缺陷,可压缩性,抗拉强度

在Windows○R 和Linux计算环境下,Materials Explorer都能够进行配置。

直观的建模工具及其性能
Materials Explorer提供了大量的和用户定制的建模功能,能够对在材料计算机实验中引入一系列真实体系变量和条件的高级动力学模拟方法进行精确的模拟参数控制。

使用Materials Explorer,用户能够设置模拟条件,如模拟的步数,系综和势场,且能对模拟环境进行完全控制。用户能对晶体结构和条件建立自己的模板,也能设置势场的分配规则。其他的新的建模特性包括聚合物的构建(无定形,无限链)和局部旋转。

采用Parrinello-Rahman和Nose方法,就能对体系进行温度和压力-控制的分子动力学模拟。对于温度受控时也可以使用速度标度法。SHAKE算法和刚体的处理也都能应用于分子体系。

有特色的建模工具:
•产生无机或分子晶体晶胞结构的Unit Cell Builder
•用于混合体系如溶液体系和聚合物共混体系的Blend Cell Modeler
•用于晶界和界面建模的Layer Cell Modeler
•用于无定形聚合物的Amorphous Cell Builder

灵活的模拟性能:
•使用Parrinello-Rahman-Nose方法对微正则系综NEV, 正则系综NTV, 等压等焓系综NPH, 等温等压系综NTP进行模拟
•使用SHAKE算法来约束键伸缩
•可使用周期性边界条件
•对小分子采取刚体方式处理
•初始弛度-避免了在液体/无定形体模拟中的偏移
•外加场:静电场,磁场,重力场,包含了球体和弹性势能的修正
•使用Charge Definition Tool定义分子中原子的电荷
强大的分析模块及其性能
Materials Explorer为研究者提供了强大的分析能力,包括用于计算二体关联函数和动态积分数(a running integration number),均方位移,干扰函数;执行Voronoi多面体分析,内坐标分析的方法和工具。Materials Explorer的分析特色包括导热性(对于陶瓷),原子间距,压力(X, Y, Z方向),动能和势能。

•监控模块(Monitoring Module)显示出温度,压力,内能,以及其他随时间改变的热力学性质的函数的2D图像。
•3D原子构造模块(3D Atomic Configurantion Module)显示快照,运动轨迹和所采集的原子构型的动画
•Mean Square Displacement Module可从输出数据中计算均方位移(MSD)。并可显示MSD的2D图像和记忆每个分子的自扩散系数。
•air Correlation Function Module计算二体相关函数,径向分布函数和动态积分数,并可显示相应的2D图像。
•Interference Function Module基于二体相关函数计算X-射线和中子衍射。
•Voronoi Module计算Voronoi 多面体的数目及其表面数(多边形)。
•Internal Coordinate Module可计算特定分子构型的键长,键角,二面角,或面外角,并以柱状图来显示其分布。
•Velocity Auto-Correlation Function(速度自相关函数)& Spectrum Module基于Wiener-Khintchin理论计算自相关函数和光谱
•Modulus of Elasticity Module(弹性模数模块)可由波动方程计算弹性模数

图形
•材料的平滑度(金属,塑料,等)
•外加场示图
•图像单元示图
•AVI文件输出-将动画存储为AVI文件
•实时可视化能在模拟过程中显示温度,压力,体积和更多的示图

广泛的势能库
Materials Explorer提供了包含参数值的标准势能库,这些参数都是经过多种化学和物理体系测试得到的。这些势能库包含了大量高质量的已发表的势能函数,包含二体,三体和嵌入原子势的模型。

硬件和软件要求

适用于大体系的Materials Explorer的Windows版可以与Vetor-和SPP-型的UNIX-机器很轻易的进行连接,来运行大体系的高性能计算。高度矢量化和并行的MD模块选项也可以应用。

平台
•Windows 98, Me, 2000或XP
•在Linux机器上可以运行任意的Materials Explorer计算引擎

硬件
•推荐系统配置:
Intel○RPentium○R4, 2.0 GHz或更高;512 MB RAM或更高;500 MB HDD或更高。


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