BIOVIA MATERIALS STUDIO擁有完善的建模和模擬工具，能夠幫助材料科學與化學領域的研究者對材料中原子、分子結構與性質、性能間的關系進行預測。利用Materials Studio，各工業領域的研究者能夠對諸多類型的材料，如制藥、催化劑、高分子及復合材料、金屬及合金、電池及燃料電池、納米材料等進行設計，以獲取更佳的性能。

Materials Studio是的模擬軟件，簡單易用的界面能夠對材料的性質和性能進行模擬與評估。通過使用Materials Studio，材料開發者將能夠：

• 通過對待檢測材料進行“虛擬篩選”，降低物理測試與實驗的投資與時間。
• 提高創新效率——比物理測試與實驗更快的開發出更新、性能更加優異、更持久耐用、成本更低的材料。
• 增強對原子、分子結構與材料性質、性能間構效關系的理解。
• 借助計算機材料科學強大的信息處理能力，能夠成為實驗的有益補充。
• 利用BIOVIA Pipeline Pilot的Materials StudioCollection與MaterialsScript API實現自動化與應用共享。

可視化

Materials Visualizer方便易用，擁有完善的用戶圖形界面，便于化學、高分子及其他材料領域的研究者更便捷的進行材料的建模和模擬。利用Materials Visualizer能夠對分子、晶體、表面、高分子及介觀結構的模型進行構建、復制和查看。同時，Materials Visualizer還支持對所有結果進行各種分析，可以給出圖形、數據的圖表，可以對特定的結果進行動畫演示或給出矢量圖、文本數據。此外，支持不同功能模塊間結構數據的共享，MaterialsScript API能共享Materials Visualizer中的諸多工具，以便專業用戶創建個性化的功能和對重復性工作進行自動化管理。使用Materials Visualizer標準的Windows窗口用戶能夠在Windows和Linux服務器下運行并獲取迅速的響應。

解決方案

Materials Studio能夠進行量子、原子、介觀、統計、分析和晶體尺度的模擬。通過多尺度模擬，研究者能夠在不同大小、時間尺度下更精確的評估材料的性質，盡可能快的評估材料的性能。

量子力學工具

Materials Studio CANTERA是一種化學反應速率方程求解器。通過Materials Studio CANTERA能夠對熱力學輸入進行設置、并執行相關計算。利用Cantera Reaction Editor能夠將新物種和反應引入復雜反應同時保持熱力學數據一致。

Materials Studio CASTEP是一種基于平面波-贗勢密度泛函方法的量子力學計算程序，可以模擬固體、界面和表面的性質，適用于多種材料體系，包括陶瓷、半導體和金屬等。

Materials Studio DMol3基于原子軌道線性組合方法，可被用于模擬有機和無機分子、分子晶體、共價固體、金屬固體及周期性表面的電子結構與性質。

Materials Studio DFTB+是一款基于緊束縛密度泛函方法的半經驗量子力學程序，能夠對材料的電子性質進行模擬研究。模塊融合了密度泛函方法的準確性和緊束縛方法的高效性，保證了大尺度體系量子力學模擬的精度。

CASTEPMaterials Studio NMR CASTEP通過第一性原理DFT理論預測NMR化學位移和電場梯度張量。方法適于計算包括陶瓷和半導體在內的眾多類型材料的分子、固體的NMR位移。

Materials Studio ONETEP是一款線性標度密度泛函應用程序，可精確的對數千個原子體系進行第一性原理計算。

Materials Studio QMERA引入量子力學與分子力學的雜化方法，結合了量子力學高精確與力場計算高效性的優點。該方法能夠在對大體系進行高精度計算的同時降低計算成本。

Materials Studio VAMP是一款基于原子軌道線性組合方法的半經驗量子力學程序。主要是對有機和無機分子體系進行模擬計算，它可以快速計算分子的多種物理和化學性質。是介于力場與第一性原理方法之間的理想方法。

經典模擬方法

Materials Studio基于原子與分子間的經典相互作用提供了多樣的模擬方法，如分子動力學、晶格動力學及多種基于蒙特卡洛和力場的模擬方法。

Materials Studio Adsorption Locator基于蒙特卡洛退火方法，可以在周期性或非周期性體系的基底上搜索到能量較低的吸附位點。

Materials Studio Amorphous Cell模塊中的計算工具允許對復雜的無定形系統建立有代表性的模型，并對主要性質進行預測。

Materials Studio Blends可對溶劑-溶劑、高分子-高分子二元混合物的相圖與相互作用參數進行估算，還可計算高分子添加劑的共混、相平衡與分離。

Materials Studio Conformers的構象搜索算法與分析工具能夠對分子的構象與柔順性進行分析。

Materials Studio COMPASS是一個功能強大的第一性高精度力場，可在一個很大的溫度、壓力范圍內，精確地預測多種單分子及其凝聚態的結構、構象、振動及 熱物理性質。

Materials Studio Forcite Plus是一款分子力學和分子動力學模擬程序，可以對分子和周期性體系進行機械性能、擴散、局部結構、密度變化、內聚能密度、偶極自相關函數等廣泛分析。支持的力場包括Materials Studio COMPASS、CVFF、PCFF、Dreiding，EAM和Universal等。

Materials Studio GULP能夠對材料的結構、性質和動力學進行計算。引入了多種力場即可以處理金屬、氧化物、礦物半導體，同時分子力學力場還可以對共價體系進行處理。不僅如此，GULP 提供了擬合和編輯力場的工具，可結合量子力學的計算結果或者實驗數據，擬合針對性更強的力場。

Materials Studio Sorption能夠對吸附與分離現象提供基本的性質預測，可直接給出吸附等溫線(載荷曲線)、亨利常數等性質。

介觀模擬工具

MaterialsStudio中的介觀模擬方法基于粗粒化處理，將原子基團等效為珠子。利用該方法可以在遠超經典模擬方法的時間和空間尺度上對性質進行模擬。

MesoDynMesoDyn基于經典密度泛函理論，能夠對復雜流體系統，尤其是相分離和復雜高分子體系結構進行長程、大時間尺度的模擬。

Materials Studio Mesocite是一個基于粗粒度模擬方法的、可以對廣泛體系進行模擬研究的分子力學工具集。模擬的對象大小尺寸在納米到微米尺度范圍相應地模擬變化的時間范圍落在納秒至微秒區間。可以提供流體在平衡態下、在有剪切力存在下以及其它受限制條件下的結構與動力學性質。

統計力學工具

統計力學方法通過構建分子水平特征與實驗觀測值之間的統計回歸模型，對化合物進行篩選。

Materials Studio QSAR整合在Materials Studio 中的QSAR（定量構效關系）模塊提供范圍廣泛的描述符和先進的分析能力能夠協助用戶建立高質量的定量構效關系。QSAR的描述符包含的范圍很廣，包括拓撲結構和電性拓撲態描述符。此外，分子局部電荷表面參數能夠對溶劑表面的電荷分布進行檢測；VAMP描述符能夠將3D描述符的范圍進一步擴大至電子相互作用；GFA還能使用靈活的遺傳算法對定量構效關系進行計算。

Materials Studio QSAR Plus增加了DMol3描述符可對反應活性因子和能量進行精確的計算。此外，神經網絡還能夠構建非線性模型，能夠對其他建模方法難以適用的噪點數據進行建模。適用于缺失的數據，還可被用于構建預測多種物理性質的加權模型。

Materials Studio Synthia可快速預測均聚、共聚物的諸多定量結構性質。研究者從而能夠對備選高分子材料的各種性質進行快速篩選。

譜圖分析和結晶學工具

譜圖分析和結晶學工具可對晶體結構和晶體生長過程進行研究、預測與調節。

Materials Studio Morphology能夠從晶體的原子結構預測晶體形貌。Morphology可以預測晶體形狀、分析晶體表面穩定性、開發特制的添加劑，并對溶劑和雜質效應進行控制。

Materials Studio Polymorph Predictor是一個針對主要由C、N、O和H組成的剛性、非離子或離子分子算法集。通過對空間群中生成給定分子的各種可能堆積、排列形式搜索能量最低的晶體結構。

Materials Studio Motif通過分析分子晶體的相關信息，能夠對氫鍵拓撲結構進行定量、定性分析。通過結合使用Polymorph的預測功能，Motif還能對構建的結構進行分類和統計歸納。此外還可以通過提供的劍橋晶體結構數據庫（Cambridge Structural Database）接口使用劍橋晶體數據中心開發的Mercury軟件功能。

Materials Studio Reflex能夠基于晶體材料模型模擬對應的X-Ray、中子及電子等多種粉末衍射圖譜。Reflex Plus提供了一套可以從中等或高質量的粉末衍射譜圖確定晶體結構的完整工具。

Materials Studio Reflex QPA是對Reflex模塊量子態分析功能的擴展，可以通過對多相樣品的粉末衍射圖判定不同組成成分的相對比例。

Materials Studio X-Cell能夠為中、高質量的粉末衍射數據提供高效的指標化算法。它使用消光決定（extinction-specific）的二分法對參數空間進行詳盡無遺的搜索，最終給出可能的晶胞參數的完整清單。

創作挑戰賽新人創作獎勵來咯，堅持創作打卡瓜分現金大獎

總結

以上是生活随笔為你收集整理的二元相图软件_Materials Studio 领先的材料模拟软件的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。