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CASTEP参数设置（2）

news 2026/2/8 15:57:54

虚拟试验（分子模拟）

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在表征材料以及材料的相关性质时，只要是采用已有的理论加以解释
但是通常来说，需要采用已有的理论来进行设计和探索，伴随着工业软件的发展，应当选用仿真技术来缩小探索范围

传统试验VS虚拟实验

Celanese公司需要从300个候选物中找到新的共混材料。但是由于此类试验周期长(试验周期从1个月到1年不等)，试验投入大(据IDC调查，每个试验约花费500-30000美元，我们这里选取1000美元)。所以Celanese公司使用虚拟试验方法对候选物进行预处理，并从中选出了30个最佳候选物进行试验，并最终得到所需材料。
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使用虚拟技术的优势

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MS应用领域

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不同尺寸下所采用的的模拟方法和理论

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quantum 量子 electronic structure of methane 电子结构
molecular 分子级别 molecular structure of polymer 聚合物分子结构
mesoscale 中尺度的 self-organized nanostructure 自组织纳米结构
bulk scale大尺度的 finite element analysis 有限元分析

不同理论所对应的模拟模块

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“材料预测观察”

建模、分析、可视化工具
Materials Visualizer其它独立的应用
灵活的3D分子画图工具
全面的对称性工具，如分子或晶体对称性的发现
特定的晶体、聚合物、表面、层和界面建模工具
画分子片断，具有包括金属有机物在内的全面的分子库
高质量的图形，灵活的显示
工业标准文件的全面支持
结构测定与分析工具
Volumetric数据的创建、显示和分析isosurfaces,slices,fields
震动模式的显示
反应预览与原子匹配工具

界面展示

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menu菜单 property 性质设置模块 project项目设计模块 toolbar工具栏 view可视化界面 job status 工作数据

工程、数据及作业管理窗口

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工具栏展示

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CASTEP基本任务

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energy : 单点能计算 geometry optimization :几何优化 dynamics ：动力学计算
elastic constants:弹性常数计算 TS search: 反应过渡态搜索 properties:各类性质计算

CASTEP各类性质计算

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band structure:能带计算 core level spectroscopy x射线光电子谱 density of states:态密度 electron density difference:电荷密度计算
electron localization function:电子局域函数计算 NMR:NMR谱图计算