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Materials Studio

Materials Studio

accelrys.com

更新: 2025-05-20
访问: 500,004次
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基本信息

  • 收录时间 2025-05-20
  • 所属国家 中国
  • 全球排名 #-
  • 语言支持 中文
  • 费用类型 免费 + 高级订阅

功能评分

易用性 9.0/10
功能丰富度 8.8/10
内容质量 9.2/10
性价比 8.5/10

标签分类

AIGC工具导航 Materials Studio 分子动力学 材料模拟软件 多尺度建模 电池材料设计 催化剂模拟 纳米材料工具 电催化反应 高熵合金 量子力学计算

详情介绍

站点名称：Materials Studio


站点 URL：http://accelrys.com/products/collaborative-science/biovia-materials-studio/


Title


Materials Studio - 材料模拟与设计一体化平台

Keywords


材料模拟软件，分子动力学，多尺度建模，电池材料设计，催化剂模拟，纳米材料工具，电催化反应，高熵合金，量子力学计算

Description


Materials Studio 是全球领先的材料科学模拟平台，提供从分子到宏观尺度的多物理场建模工具，支持电池材料研发、催化剂设计、高分子模拟等场景。通过量子力学计算与实验数据结合，帮助科研人员加速新材料开发，降低研发成本。立即探索多尺度模拟与数据分析功能！

站点简介


Materials Studio 是专为材料科学领域设计的全流程模拟平台，集成分子动力学、量子力学、介观模拟等多尺度工具，覆盖从原子级结构优化到宏观性能预测的完整链条。其核心价值在于通过虚拟实验加速新材料研发，减少对物理实验的依赖，尤其在电池材料、催化剂、纳米材料等领域表现突出。软件支持跨学科协作，用户可通过直观界面快速构建模型、设置参数并分析结果，显著提升研究效率。

核心功能


  1. 多尺度建模
    从量子力学（DFT）到分子动力学（MD），覆盖原子级到介观尺度的模拟，适用于晶体、无定型、高分子等多种材料体系。例如，在镁离子电池正极材料设计中，通过 CASTEP 模块优化晶体结构，结合 DMol3 分析电子性质，预测材料的储镁容量和循环稳定性。

  2. 电催化与能源材料模拟
    支持 HER/OER 反应路径分析、吸附自由能计算，帮助设计高效催化剂。例如，在 Ni-Co-Mo 合金催化剂研究中，通过 Materials Studio 模拟 H * 吸附能和 H₂O 解离动力学，优化活性位点分布，提升电催化效率。

  3. 高分子与复合材料设计
    提供聚合物链建模、共混物相分离模拟等工具，用于优化材料力学性能。例如，碳纳米管增强聚合物的模拟可预测复合材料的拉伸强度和热稳定性。

  4. 实验数据整合
    支持导入 X 射线衍射、AFM 等实验数据，通过模拟验证和修正理论模型，实现 “计算 - 实验” 闭环。


特点优势


  1. 跨尺度协同模拟
    结合量子力学与分子动力学，可同时解析材料的电子结构与动态行为，适用于复杂体系（如电解液 - 电极界面）的多物理场耦合分析。

  2. 用户友好界面
    无需编程基础即可快速上手，支持可视化模型构建、参数调整和结果分析，降低科研门槛。

  3. 行业领先的数据库
    内置超过 9000 种材料参数，包括力场、光谱数据等，减少用户自建库的时间成本。

  4. 高性能计算支持
    可并行计算，支持集群环境，显著缩短大规模模拟的运行时间。


适用人群


  • 材料科学家：用于新型电池材料、催化剂、纳米材料的理论设计与性能预测。
  • 研发工程师：在新能源、化工等领域优化现有材料性能，降低实验试错成本。
  • 高校研究人员：结合教学与科研，通过模拟辅助实验设计，发表高质量论文。
  • 企业技术团队：在产品开发早期通过虚拟实验验证方案可行性，加速商业化进程。

使用指南


  1. 模型构建

    • 导入晶体结构文件（如 CIF 格式），或通过绘图工具手动搭建分子模型。
    • 选择模拟模块（如 CASTEP 用于量子力学计算，Forcite 用于分子动力学）。

  2. 参数设置

    • 根据研究目标选择力场（如 COMPASS 用于高分子模拟）、计算精度（如 Fine 级别）和边界条件。
    • 对于电催化研究，需设置溶剂模型（如 COSMO 模拟水环境）和吸附位点分析。

  3. 结果分析

    • 查看能量、应力、电子态密度（DOS）等基础数据。
    • 生成 3D 可视化结果（如电荷密度分布、分子轨迹），辅助机理解析。

  4. 数据导出

    • 输出模拟结果至 Excel、PDF 等格式，或直接用于论文图表制作。


常见问题及解决方案


  1. 模拟结果与实验数据偏差较大

    • 原因：力场选择不当或计算精度不足。
    • 解决：尝试更换力场（如从 PCFF 切换至 AIREBO），或提高计算精度（如将 SCF 公差设为 10⁻⁶ Ha）。

  2. 计算资源不足导致运行缓慢

    • 原因：模型规模过大或并行设置不合理。
    • 解决：简化模型（如截断单元）、使用 GPU 加速，或调整并行节点数。

  3. 界面操作不熟悉

    • 原因：功能模块繁多，学习曲线陡峭。
    • 解决：参考官方教程或在线课程（如奥然科技提供的 Materials Studio 教学视频）。


相关产品推荐


  1. VASP

    • 优势：高精度量子力学计算，适用于复杂体系的电子结构分析。
    • 场景：金属、半导体材料的第一性原理研究。

  2. COMSOL Multiphysics

    • 优势：多物理场耦合模拟，支持流体、电磁等工程问题。
    • 场景：材料宏观性能与器件设计的跨尺度分析。

  3. LAMMPS

    • 优势：大规模分子动力学模拟，开源且可定制。
    • 场景：高分子、纳米材料的动态行为研究。

  4. Aspen Plus

    • 优势：化工流程模拟，结合 Materials Studio 可优化材料工业化生产。
    • 场景：催化剂制备工艺设计与优化。


通过结合 Materials Studio 的多尺度建模能力与上述工具的专项优势，可实现从微观机理到宏观应用的全链条材料研发。

特色功能

AI图片生成

支持自由姿势的商品种草图生成，批量产出差异化、氛围感的商拍图

AI文案优化

基于商品信息自动生成高转化率的种草文案，适配不同平台风格

虚拟模特训练

提供丰富的商用AI模特库，支持用户训练专属虚拟模特形象

图片处理工具

集成一键美图、换装、去水印、高清修复等功能，快速提升图片品质

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用户评论 (2,348)

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张伟

2023-10-10 •

这是我用过最好的AI对话工具！写作助手功能太强大了，帮我节省了大量时间。特别是写报告和邮件时，它能快速生成高质量内容。

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李婷

2023-10-08 •

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王教授

2023-10-05 •

我在教学中使用ChatGPT作为辅助工具，它能快速生成测验问题和解释复杂概念。但学生需要学会批判性思考，不能完全依赖AI的答案。

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