Materials Studio 2023是Materials Studio軟件的最新版本，它集成了目前分子模擬領(lǐng)域的各種先進方法和優(yōu)異的建模及可視化性質(zhì)分析工具。最新的版本不僅加強了部分模塊的計算性能，并且對之前軟件版本的某些缺陷進行了修復。研究人員基于最新版本可以更高效精確地對幾乎所有種類的材料進行設(shè)計模擬，進行虛擬篩選實驗，包括半導體、金屬及合金、陶瓷、催化劑、高分子及其復合材料、各種納米材料和藥物等等。

Materials Studio 2023的功能增強

CASTEP模塊

【資料圖】

CASTEP對自旋極化（磁性）體系可以進行振動特性的線性響應計算； CASTEP的DFT+U不再需要對非磁性系統(tǒng)進行自旋極化設(shè)置，使其計算速度至少快了兩倍； 在隱式溶劑存在的情況下，可以使用CASTEP進行力計算。進而可以在執(zhí)行考慮溶劑影響的任務(wù)中進行幾何優(yōu)化、分子動力學計算。 DFTB+模塊

DFTB+服務(wù)器已更新到版本22.1； FlexTS中的NEB路徑閾值現(xiàn)在可以確保復雜反應途徑的穩(wěn)定收斂； 新的CERIA和TiO2納米參數(shù)設(shè)置為DFTB+中一些其他的金屬氧化物提供了支持； COSMO隱式溶劑化模型現(xiàn)已在DFTB+中可用； 該模塊中的FlexTS路徑軌跡文件現(xiàn)在可以按照正確的順序提供。 DMol3模塊

該模塊中的FlexTS路徑軌跡文件現(xiàn)在可以按照正確的順序提供； FlexTS中的NEB路徑閾值現(xiàn)在可以確保復雜反應途徑的穩(wěn)定收斂。 Forcite模塊

Forcite GPU計算現(xiàn)在支持嵌入式原子模型； 改進了COMPASSIII水模型計算擴散系數(shù)預測方法； Forcite分析現(xiàn)在支持從密度場計算結(jié)構(gòu)因子； Forcite分析現(xiàn)在支持各向異性分量的壓強分析； 對Forcite非鍵和動力學GPU算法的更新令性能顯著增強。 GULP模塊

GULP服務(wù)器已更新到版本6.1； 一個新的universal forcefield GFN-FF的周期性版本現(xiàn)在可以在GULP中使用。如J. Gale等人在J. Chem.Theory Comput. 17 (2021) 7827–7849中描述該力場是一個具有接近量子力學精度的力場； 現(xiàn)在可以在GULP中擬合到八階的雙體相互作用的多項式勢項。 Mesocite模塊

現(xiàn)在可以在NVIDIA GPUs上運行Mesocite耗散粒子動力學(DPD)計算； Mesocite分析現(xiàn)在支持各向異性分量的壓力分析； Mesocite分析現(xiàn)在支持從密度場計算結(jié)構(gòu)因子； Mesocite的DPD現(xiàn)在支持使用高斯分布計算的珠子電荷靜電勢。 ONETEP模塊

ONETEP服務(wù)器已升級到版本6.1.12； ONETEP中的雜化交換相關(guān)函數(shù)實現(xiàn)擴展到涵蓋三維周期系統(tǒng)，而不僅僅是“盒子中的分子”幾何化。

Materials Studio 2023的缺陷修復

Visualizer模塊

CreateSet函數(shù)不再允許使用相同的名稱創(chuàng)建多個set； 可視化工具文檔中的示例TBL文件經(jīng)過修改符合Materials Studio中支持的格式； 空間群221的長名稱以前被錯誤地顯示為“PM -3M”，現(xiàn)在顯示更正的名稱“P4/M -32/M”。 Amorphous Cell模塊

Amorphous Cell模塊現(xiàn)在可以正確檢查具有原點偏移的環(huán)形矛（ring Spearing）結(jié)構(gòu)。

Adsorption Locator模塊

Adsorption Locator文檔現(xiàn)在清楚地描述了用于計算基質(zhì)-吸附質(zhì)結(jié)構(gòu)能量的系統(tǒng)狀態(tài)。

CASTEP模塊

改進了使用非局部混合泛函的CASTEP應力評估。現(xiàn)在可以使用任何非局域或混合交換相關(guān)函數(shù)計算應力并執(zhí)行需要應力張量的任務(wù)(單元胞優(yōu)化，可變單元胞的分子動力學，彈性常數(shù)計算)。CASTEP在將非局域交換相關(guān)泛函應用于絕緣體或半導體時不再使用恒定的能量偏移（Hartree-Fock散度校正）。這種散度校正只會影響Hartree-Fock計算，其中帶穿過費米能級并在勢中產(chǎn)生奇點。由于此更改，使用固定電子占據(jù)的計算總能量與以前的Materials Studio版本不同。新結(jié)果更具物理意義，并產(chǎn)生與應力張量一致的總能量； 立方體系應力張量的CASTEP的DFT+U計算不再返回不一致的值； 現(xiàn)在可以調(diào)整phonon聲子的q點網(wǎng)格線性插值，使其與CASTEP聲子計算中的電子k點網(wǎng)格相匹配； CASTEP的核磁共振結(jié)果文件現(xiàn)在已為大型體系（超過100個原子）更正格式； 生成臨時文件夾名稱的機制改進了，以避免在運行CASTEP和QMERA作業(yè)時發(fā)生運行時沖突； Material Studio為CASTEP的DFT計算更正了MBD*方法設(shè)置； Materials Studio現(xiàn)在阻止使用非共線自旋安排啟動CASTEP的DFT+U計算； 修正了一個bug，現(xiàn)在可以在同一次運行中進行拉曼分析后，分析幾何優(yōu)化的結(jié)構(gòu)演變； CASTEP的布里淵區(qū)非Gamma的k點采樣TD-DFT計算已完善； CASTEP的Berry相位極化輸出現(xiàn)在對計算值的輸出范圍使用修正的的標簽。 DFTB+模塊

并行運行的長DFTB+分子動力學模擬在大量步驟后不再失敗； DFTB+格網(wǎng)參數(shù)對話框中格網(wǎng)分辨率下拉列表的刷新現(xiàn)在已更正。 DMol3模塊

FlexTS生成的軌跡文件現(xiàn)在可以自動監(jiān)控成鍵； DFTB+和DMol3教程中提供了一個示例結(jié)構(gòu)第一步計算分子開關(guān)的最小能量路徑； 反應路徑顯示protocol的幫助現(xiàn)在包括了對自定義輸出的指定能量偏移量的解釋。 Polymorph模塊

Polymorph Predictio計算如果未找到特定空間群結(jié)構(gòu)，不會再以無用的錯誤消息終止。

Forcite模塊

Forcite徑向分布函數(shù)分析現(xiàn)在支持體系超過65 000個原子； 在Forcite中使用GPU計算Morse色散相互作用不再給出未修正的結(jié)果； Forcite現(xiàn)在允許1-4對缺失的扭轉(zhuǎn)項1-4 van der Waals縮放比。如果指定忽略扭轉(zhuǎn)項，則Forcite允許始終完全縮放1-4 van der Waals相互作用，獨立于選擇排除van der Waals1-4縮放； Forcite中的內(nèi)聚能量密度任務(wù)現(xiàn)在可以正確處理負CED貢獻； COMPASSIII中氫氧化物陰離子的電荷已得到糾正； Forcite分析中的MaterialsScript API散射函數(shù)的幫助主題不再指示散射波長屬性僅適用于中子輻射； COMPASSIII預測了所有共振形式的氧化呋環(huán)（furoxan）的平面幾何結(jié)構(gòu)； 一些默認的o1-_類型的鍵拉伸相互作用已添加到COMPASSIII中； 現(xiàn)在可以基于xyz文件格式的xtd軌跡文件分析Forcite勢能組成項； 在調(diào)試模式下運行某些特定腳本時，F(xiàn)orcite和Mesocite的Analysis對話框會偶爾遇到的報錯的情況已得到解決； COMPASSIII在六氟化硫和硫代甲醛中的相互作用已得到糾正； COMPASSIII中全氟烷烴的扭轉(zhuǎn)相互作用已更新； 電荷群間距離很近的時候靜電力和范德華力的計算不再具有不連續(xù)性； Forcite不再計算某些具有1-4個非鍵相互作用的連續(xù)周期結(jié)構(gòu)的錯誤能量和力； 力場查看器的類型選項卡上的幫助論述現(xiàn)在包含了一個指向描述如何創(chuàng)建和編輯類型的任務(wù)的鏈接； 在Forcite和Mesocite中進行的徑向分布函數(shù)分析現(xiàn)在將模塊名稱包含在為結(jié)構(gòu)因素生成的圖表和研究表文檔中。 GULP模塊

使用多個非松弛配置和聲子頻率作為觀測值的GULP力場擬合現(xiàn)在已完善。 Mesocite模塊

當嘗試選擇名稱較長的力場時，Mesocite對話框中的力場瀏覽器不再報告錯誤； 珠子類型對話框可以輸入大珠子質(zhì)量； 創(chuàng)建DPD力場對話框現(xiàn)在生成包含6個字符的力場類型名稱，而不是5個字符； 建立Mesostructure對話框現(xiàn)在修正了對相比可用的情況下不匹配的填充名稱的處理。 Reflex模塊

當原子選項卡從結(jié)構(gòu)文檔中填充，然后在結(jié)構(gòu)文檔關(guān)閉后，該對話框關(guān)閉時，Reflex粉末提純對話框不再報告錯誤。 QSAR模塊

QSAR模型的Editor對話框現(xiàn)在根據(jù)允許的范圍更正了檢查輸入。 Pipeline Pilot

Materials Studio在嘗試連接到無響應的Pipeline Pilot服務(wù)器時不再凍結(jié)； Pipeline Pilot Protocol工作流的對話框現(xiàn)在顯示在Materials Studio Visualizer窗口的頂部。