Materials Studio 2024版本更新：科学家的新武器，你错过了什么？（简易版）

Materials Studio 2024包括一系列的生产力改进和新功能，进一步扩展了在新功能材料和能源应用等研究热点领域的应用。

Materials Studio模块的增强

DMol3

我们现在可以在DMol3中使用有效筛选介质（ESM）选项。ESM选项将z方向的周期边界条件替换为单元格边界的筛选介质，形式为真空或金属。金属边界反射系统中的任何电荷，允许分析一个带电系统。DMol3将金属边界的电势固定在0电子伏特。然而，对于金属-金属系统，我们可以添加一个电场以在金属表面之间施加偏压。

DFTB+

1. DFTB+现在使用版本22.2，其中包括ELPA特征值求解器。这个求解器对于大型系统和大规模并行超级计算机具有良好的扩展性，对于较小的系统也表现出了极高的效率。ELPA求解器支持GPU加速选项，为大型系统提供了显著的额外性能提升。GPU加速也支持使用多个GPU。

2.我们可以在DFTB+计算对话框、MaterialsScript以及Pipeline Pilot Materials Studio Collection中的DFTB+组件上访问ELPA求解器。

CASTEP

1. CASTEP模块现在包括DFT-D4半经验色散校正。这比多体色散校正，MBD*，更快，并且为分子晶体和其他范德华尔斯系统产生准确的结构和能量。

2.CCDC Materials Studio与CCDC工具的集成现在支持CSD 2023安装。

COMPASS

Materials Studio现在包括对COMPASS III力场电荷的更新，特别是对氨离子（NH4+）的n4+和h1+力场类型的键增量。

Forcite

1.我们现在可以在Materials Studio脚本中通过MaterialsScript使用所有Forcite任务。我们可以在Forcite计算对话框上的所有任务上使用复制脚本功能。

2.Forcite现在有一个新的压力计，Anisotropic。这允许我们独立地改变三个单元长度（或保持固定），并对单元的每个面施加不同的应力。

3.我们现在可以在Forcite中使用偶极子自相关函数（DACF）分析工具来计算轨迹的静态介电常数的运行平均值以及介电常数的存储和损耗谱。

4.脚本菜单现在包括两个新的脚本，用于计算多个轨迹分析的平均DACF，以及使用Debye松弛时间对DACF进行拟合，以便使用响应函数形式进行长时间尺度的介电常数谱计算。

5.Forcite中的速度自相关函数（VACF）分析工具现在也提供了使用Green-Kubo方法生成的扩散系数。

6.对于轨迹分析方法的性能进行了增强：旋转时间相关函数，速度自相关函数，空间时间相关函数，和均方位移函数。

7.我们现在可以在更广泛的NVIDIA GPU卡上运行Forcite计算。

8.我们现在可以在GPU计算资源上运行包括电场的计算。

GULP

1.我们现在可以使用新的GULP ReaxFF库来模拟表面-电解质界面。

2.GULP求解器现在使用学术版本6.2。

3.我们可以使用两个新的力场库（AA-CLP和硝酸盐）。

4.ReaxFF计算包括解析二阶导数和声子，因此我们可以评估完整的声子色散和声子态密度。

5.我们可以使用扩展的Huckel理论计算s和p块元素的电荷，特别是支持Gavezzotti AA-CLP力场。

6.我们可以计算带电荷导数的可变电荷模型的属性，包括电场的属性；使ReaxFF计算具有电场。

Mesocite

1.我们现在可以使用Mesocite模块执行退火，淬火动力学，限制剪切，溶剂化自由能，内聚能密度和机械性能计算以用于介观结构。

2.我们现在可以在Mesocite中使用新的颗粒动力学任务来模拟具有可忽略的热速度的粒子的运动。

3.Mesocite现在有一个新的压力计，各向异性。这使我们可以独立地改变三个单元长度（或保持固定），并在单元的每个面上施加不同的应力。

4.我们现在可以在Materials Studio脚本中使用所有Mesocite任务通过MaterialsScript。我们可以使用复制脚本功能对Mesocite计算对话框上的所有任务。

5.我们现在可以在Mesocite中使用偶极子自相关函数（DACF）分析工具来计算轨迹的静态介电常数的运行平均值以及储存和损失光谱。

6.脚本菜单现在包括两个新的脚本，用于从多个轨迹的分析中计算平均DACF，并使用Debye松弛时间的响应函数形式拟合DACF以进行介电常数光谱计算。

7.Mesocite中的速度自相关函数（VACF）分析工具现在还提供了使用Green-Kubo方法生成的扩散系数。

8.对轨迹分析方法的性能进行了增强：旋转时间相关函数，速度自相关函数，时空相关函数和均方位移函数。

9.我们现在可以在更广泛的NVIDIA GPU卡上运行Mesocite计算。

ONETEP

1.ONETEP中现在实现了大正则系综，用于模拟具有固定外部电势和可变电子数的系统。这种功能对于电极-电解质界面的电化学研究特别相关。

2.ONETEP求解器代码现在使用学术版本6.1.45。

Materials Studio Visualizer的增强功能

1.Materials Studio现在允许我们将排除规则应用于力场中缺失的价态。我们可以在Forcefield Preferences对话框上为Ignore exclusions for missing valence term选项选择No。

2.我们现在可以在Find Patterns工具中选择键的匹配标准。

Pipeline Pilot Protocols的增强功能

1.当使用Pipeline Pilot连接器运行协议时，我们现在可以在带宽有限的连接上可靠地下载大型结果文件到Materials Studio Visualizer。

2.Pipeline Pilot Protocols对话框提供了对Materials Studio Collection for Pipeline Pilot中可用的增强功能的访问，包括：

3.新的协议现在允许我们准备、运行和分析高效的反应性蒙特卡罗分子动力学模拟，具有特定的电化学规定。

4.新的Material from Chemical Name or SMILES协议允许我们从SMILES字符串或分子的化学名称生成Materials Studio XSD文件。

5.新的Calculate Thermal Conductivity协议可以使用Reverse Non-Equilibrium Molecular Dynamics方法计算非晶系统或周期性单元中给定结构的热导率。

6.PhaseField协议现在包括一个选项，可以使用自适应时间步长运行相场模拟。相场代码现在估计出进行准确计算所需的时间步长，并在系统演化过程中不断更新步长。

7.Solidification和Grain Growth PhaseField协议现在支持使用上一次模拟的最终场设置重新启动。

8.我们现在可以使用Solidification和Grain Growth PhaseField协议重新网格化生成的SIMULIA Abaqus输入文件。这允许我们为导入到Abaqus的微观结构生成更粗糙的网格，更适合有限元分析。

9.对Abaqus输入文件的改进使我们现在可以无缝地与Abaqus中的Micro Mechanics插件一起工作。我们现在可以使用GRAIN集合进行部分定义。新的集合支持单元格面的周期性边界条件的配置。

10.Calculate Semiconductor Band Offsets和Calculate Equation of State for Solids协议现在公开了更广泛的交换-相关函数。

11.内存资源管理得到了改进，特别是对使用Materials Studio Collection (MSC)的粗粒度管道。

12.如果我们观察到我们的协议性能有负面影响，我们可以修改Perl MaterialsScript (on Server)组件的OnFinalize()处理器，使其与MSC中提供的协议匹配。

MaterialsScript的增强

1.Materials Studio现在提供了一个用于创建珠子类型的脚本接口。

2.Materials Studio现在允许我们将排除规则应用到力场中缺失的价态项。我们可以使用MaterialsScript指定IgnoreExclusionsForMissingTerms => “No”。

3.我们现在可以在Materials Studio脚本中通过MaterialsScript使用所有的Forcite和Mesocite任务。我们可以在Forcite Calculation和Mesocite Calculation对话框上的所有任务上使用Copy Script功能。

4.我们现在可以使用来自研究表的结构的Detail View作为在服务器上运行Materials Studio脚本的Active Document。我们还可以使用带有星号的已编辑但未保存的Detail View，该星号显示在窗口的标题中。直接的MaterialScript作业和从自定义User Menu命令启动的作业都可以在Detail View上工作。

5.Materials Studio 2024中MaterialsScript使用的Perl版本已更新。更新的Perl版本提供了各种新功能。

注意：在Materials Studio客户端上运行的MaterialsScript使用的是Perl 5.36.0。

Materials Studio User Assistance的增强

Materials Studio在线帮助的入门内容的PDF版本现在可用。

BIOVIA许可包的增强功能

1.许可包现在使用Qt版本5.15.10。

2.许可包现在使用FlexLM 11.16。网络上安装的许可包在许可服务器上必须是最高版本。确保我们将许可服务器上的许可包更新到此版本，以便在客户端机器上启用许可的检出。

3.BIOVIA许可包在Linux的安装位置从2018版本开始就与早期版本不同，现在默认位置使用BIOVIA_LicensePack文件夹。在Linux上存在许可包7.6.14或更早版本的情况下安装BIOVIA许可包，将不再对早期版本进行原地升级。如果我们需要继续使用我们之前的许可，我们可能需要执行一些额外的安装步骤。

教程

添加了以下新教程：

1.使用Martini 3工具进行聚合物粗粒化：演示如何生成珠映射模板，使用模板与MS Martini 3粗粒化器，并为给定的聚合物结构定制MS Martini 3力场。

2.制备颗粒材料：演示了在Mesocite中使用颗粒动力学任务的用法。

以下教程已更新：

1.计算两种聚合物的相溶性：包括改进的聚合物性质计算工作流。

2.使用Pipeline Pilot交联聚合物：在创建聚合物网络过程中提供了其他反应类型的额外信息。