作者：小强

Materials Studio是一款商业化的计算模拟软件，是专门为材料科学领域研究者开发的一款图形化界面软件。软件集成了很多模块，可以解决当今化学、材料工业中的一系列重要问题。目前最新的版本是‘Materials Studio 2020’，新版本的功能更加的强大，下面我们就来介绍一下Materials Studio软件。

Materials Studio软件欢迎界面Materials Studio软件集成的模块包括Visualizer模块、CASTEP模块、DMol3模块、ONETEP模块、Forcite模块、GULP模块以及QMERA模块等。

我们将通过一系列教程来给大家介绍一下如何应用Materials Studio软件来进行理论计算。下面先简单介绍一下常用模块的功能。

Visualizer模块：Materials Studio软件的最大优势就是其用户友好的界面，对于不熟悉Linux系统的用户，通过Materials Studio软件来进行建模以及后续的理论计算是一个很好的选择。我们可以通过Visualizer模块进行建模。

CASTEP模块：CASTEP是先进的量子力学程序，广泛应用于陶瓷、半导体、金属等多种材料。CASTEP可以进行第一原理量子力学计算，以探索固态晶体和表面的特性，可以计算的任务包括单点能计算、几何结构优化、分子动力学、弹性常数计算、过渡态搜索、过渡态确认以及性质计算。

DMol3模块：是独特的密度泛函量子力学程序，是唯一可以模拟气相、液相、表面及固体等过程及性质的商业化量子力学程序，应用于化学、材料、化工、固体物理等许多领域。可用于研究均相催化、多相催化、分子反应、分子结构等，也可预测溶解度、蒸汽压、配分函数、熔解热、混合热等性质。

Materials Studio软件集成的模块其他的模块在我们教程里基本不会涉及，所以在我们的教程里不做过多的介绍。在我们的教程里主要应用的模块是Visualizer和CASTEP模块。

CASTEP使用平面波基组和超软基组，是由Cambrige大学的Mike Payne教授发布，每年有数百篇的论文应用CASTEP软件包，研究领域包括催化剂、半导体物理性质、缺陷性质以及矿物性质等。通过CASTEP软件包可以进行晶体材料结构优化及性质研究，研究表面和表面重构的性质，计算和分析能带结构、态密度、声子谱、电荷密度以及波函数的分析，还可以通过CASTEP软件包研究材料的光学性质、磁学性质以及力学性质等，模拟STM图像以及红外、拉曼光谱。接下来我们将通过一系列的教程和大家分享如何通过Materials Studio软件进行理论计算。

Materials Studio是久负盛名计算模拟软件，问世20余年来，经过不断地迭代优化，使其功能异常强大，极易上手，初学者只需通过简单的参数设置和点击鼠标就能完成DFT计算。其计算可靠性久经考验，备受Nature、Science等顶级期刊认可。

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