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Materials Studio 的模块 Materials Studio 是一个全尺度材料模拟平台。平台以可视化视窗界面 Materials visualizer 为核心，在其 上共整合了 24 个功能模块，囊括了量子力学方法、经典模拟方法、介观模拟方法、有限元模拟等各种常见 分子模拟方法，以及晶体结构解析、晶体形貌预测、定量构效关系分析等实用工具，实现了从电子结构解 析到宏观性能预测的跨尺度研究。 Materials visualizer Materials visualizer 是 Materials Studio 的图形化界面，也是整个平台的核心。 Materials visualizer 的功能包括：  搭建、调整各类三维可视的结构模型，包括晶体、小分子、聚合物、纳米材料、团簇、表界面以及各 种缺陷结构；  提供模块参数设置、结果分析的视窗界面；提供结构文件、参数文件以及结果文件的管理界面；提供 计算进程的监控界面；  对模拟结果进行各种分析，可与结构模型相结合进行数据的二维、三维显示，可以给出数据的图表， 可以对特定的结果进行动画演示或给出矢量图； Materials visualizer 的特性包括：  支持多种结构、图形、文本文件格式的输入和输出；  支持不同功能模块间结构数据的共享；  提供Perl语言环境，以及脚本编译工具；  提供不规则多面体表面积、体积的计算工具。 量子力学方法 量子力学方法（Quantum Mechanics ） 是一种能够对材料体系电子结构特点进行解析的方法，精度高 且几乎不依赖于任何经验参数，因此被广泛应用在各类材料的模拟研究中。 半经验量子力学方法（Semi-empirical Quantum Mechanics）同样能够对材料体系电子结构特点进行解 析，但是包含有更多的经验参数以及数学、物理近似，因此，计算效率相比于纯粹的量子力学更高，但是 精度会略低。 量子力学以及半经验量子力学方法均以定态薛定谔方程为核心，计算原子核满足特定排列、堆积时， 核外电子的空间、能量分布，并由此进一步得到体系的电学性质、磁学性质、光学性质、热力学性质、力 学性质，所能研究的材料体系类型包括：各类晶体材料及可能的各种缺陷结构，各种维度的纳米材料，各 种分子及团簇材料。 量子力学方法最多能够计算数百原子模型的相关性质，而半经验量子力学方法能够计算数千原子的模 型。 Materials Studio 中的量子力学模块：CASTEP （平面波赝势方法）；DMol3 （原子轨道线性组合方法）； QMERA （量子力学/分子力学杂化方法）；ONETEP （线性标度方法） Materials Studio 中的半经验量子力学模块：DFTB+ （紧束缚近似方法）；VAMP （原子轨道线性组合 方法） CASTEP CASTEP(Cambridge Sequential Total Energy Package)是由剑桥凝聚态理论研究组开发的一款基于密度 泛函理论的先进量子力学程序。程序采用平面波函数描述价电子状态，利用赝势替代内层电子，因此也被 称为平面波赝势方法。适于解决固体物理，材料科学、化学以及化工等领域中的各类问题。目前，CASTEP 已经在材料研究的诸多领域获得了广泛而成功的应用，每年都有数百篇文章在各类顶级学术刊物上发表。 所涉及的研究对象主要有半导体、陶瓷、金属、分子筛等各类晶体材料，以及掺杂、位错、界面、表面等 各种缺陷结构。 CASTEP的主要功能 能量计算 吸附热，缺陷形成能，内聚能，表面能等 结构优化 优化原子坐标和晶胞参数，支持原子分数坐标、晶胞参数、键长、键角、二面角限 定，支持外加应力 过渡态 过渡态有哪些信誉好的足球投注网站（Synchronous Transit方法） 电子结构解析 能带结构，电子态密度（局域态密度、分波态密度），电荷密度，差分电荷密度， 4.4 电子局域函数 ，电子轨道，扫描隧道显微镜(STM)图像模拟，共价键级，静电荷 （Mulliken 、 4.4 5.5