Materials Explorer

Materials Explorer是一個多功能分子動力學軟體，立足於Windows平台的多功能分子動力學軟體。擁有強大的分子動力學計算及Monte Carlo軟體包，是結合套用領域來研究材料工程的有力工具。Materials Explorer可以用來研究有機物、高聚物、生物大分子、金屬、陶瓷材料、半導體等晶體、非晶體、溶液，流體，液體和氣體相變、膨脹、壓縮係數、抗張強度、缺陷等。Materials Explorer軟體中包含2Body，3Body，EAM，AMBER等63個力場可供用戶選擇。Materials Explorer軟體擁有完美的圖形界面，方便使用者操作。

基本介紹

• 外文名：Materials Explorer
• 類別：多功能分子動力學軟體
• 立足於：Windows平台
• 特點：擁有強大的分子動力學計算

簡介：

功能：

創建模型：

· MD Cell Builder ——創建非晶和有序體系

· Add MD Cell ——創建分層體系，如晶界和相界等

· Molecule Generator ——在吸附，CVD， spattering 模擬中插入新的分子到MD Cell

附加工具：

· Molecule Builder ——提供所有類型的分子的創建

· Crystal Builder ——使用空間點群和不對稱單元創建晶體結構，用於無機固體及分子晶體系統的研究

· Polymer Module ——模擬不定型聚合物

· pdb → bdl 支持輸入pdb格式的檔案

各種靈活的模擬功能：

· NEV, NTV, NPH 和 NTP全部使用 Parrinello-Rahman-Nose 方法

· 兩種積分方法: Gear (predictor-corrector) 和 Hernandez (leap-frog)

· 使用SHAKE 算法進行鍵約束計算

· 可以採用周期邊界條件

· 研究異相系統（氣-固界面，固體顆粒邊界等）

· 多種分子模型：potential，rigid body，bond constraint，united atom model

· 使用Parrinello-Rahman 和 Nose 方法進行溫度和壓力控制分子動力學模擬

· 初始馳豫——阻止在液體和非晶模擬中的爆炸

· 外場：靜電場，磁場，重力場，包括球和彈性能力校正

· 電荷確定工具——確定分子的原子電荷

· 輕鬆建立隨機多組分液相或氣相系統；

· 輕鬆進行分子模擬，從而研究晶體或外延生長，表面吸附和表面破壞；

· 利用複製，剪下和貼上功能建立帶有缺陷和雜質的模組系統

分析：

· Monitoring Module ——顯示溫度，壓力，內能以及其它熱力學性質與時間的2D曲線圖

· 3D Atomic Configuration Module —— 顯示系統的快照，軌跡和動畫

· MSD Module ——從輸出數據計算均方位移（MSD）。顯示MSD的2D圖像，以及每個分子的自擴散係數。

· PCF Module ——計算配對相關性函式和自由基分布函式，並描繪出相應的二維圖

· Interference Function Module ——根據一對相關函式計算X-ray 和中子衍射。

· Voronoi Module ——計算Voronoi 多面體的數目和這個多面體的面數。利用Voronoi分析對無定形固態進行表征

· Internal Coordinate Module ——計算鍵長，鍵角，二面角，或指定分子類型的裡面角，在分布圖中顯示分布狀態。

· Velocity Auto-Correlation Function & Spectrum Module ——計算自相關函式和基於Wiener-Khintchin方法的譜

· Modulus of Elasticity Module ——計算彈性係數

科學能力

1．各種靈活的模擬功能：

利用Parrinello-Rahman-Nose法進行NEV,NTV,NPH,NTP模擬

利用SHAKE和MATRIX算法進行鍵約束計算

周期邊界條件

聯合原子模型

2．評估界面勢能的高級算法大大提高了計算效率

3．外部電子場的套用

分析能力

Materials Explorer可評估以下性質：

對X射線和中子衍射的干涉函式

電子配對相關性和自由基分布函式

方均位移核擴散常數

利用Voronoi分析對無定形固態進行表征

Monitoring Module 用來顯示時間與溫度，壓力，內部能量等性質的二維圖像

3D Atomic Configuration Module用來顯示系統的快照，軌跡和動畫

MSD Module 從輸出數據計算方均位移（MSD），並可顯示其二維圖像。還可計算每個元素的擴散係數以及每個分子的重心

PCF Module計算配對相關性函式和自由基分布函式，並會出相應的二維圖。

有機物、高聚物、生物大分子、金屬、陶瓷材料、半導體等

晶體、非晶體、液體和氣體

相變、膨脹、壓縮係數、抗張強度、缺陷等

特性

使用

包含了所有分子動力學引擎

可適用於超大型物質系統

創建物質模型

處理絕大多數材料

靈活多變的仿真能力

軟體的分析模組

軟體的二次分析模組

系統要求

作業系統：Windows95、98、2000或NT

CPU（處理器）：奔騰II或更高速度

RAM（記憶體）：32MB及更多

HDD（硬碟）：程式需要20MB空間，另加數據處理空間（共200MB或更多）