Materials Studio官方教程（Help-Tutorials）- 尿素晶体有与无对称性约束的几何优化

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发布于2022-12-18

好酷屋教程网小编为您收集和整理了Materials Studio官方教程（Help-Tutorials）- 尿素晶体有与无对称性约束的几何优化的相关教程：背景：MaterialsStudio中的Forcite是一款经典的分子力学工具，由BIOVIA科学家和软件工程师设计，用于执行一系列任务，包括单分子和周期系统的快速能量计算和几何优化。在晶

背景：Materials Studio 中的 Forcite 是一款经典的分子力学工具，由 BIOVIA 科学家和软件工程师设计，用于执行一系列任务，包括单分子和周期系统的快速能量计算和几何优化。在晶体结构的几何优化中，Forcite 保留了系统的对称性，这在与结构确定相关的工作中尤为重要。

简介：在确定晶体结构时，重要的是要发现两个对称元素都是正确的，同时结构处于能量最小值。这意味着如果在没有对称约束的情况下进行进一步的几何优化，优化后的结构不会发生太大变化。本教程旨在演示在执行晶体结构的几何优化时如何使用对称性。在本教程中，您将使用尿素的晶体结构，尿素是一种广泛使用的化学和医药中间体。

目的：说明使用 Forcite 优化结构时的对称效果。

本教程重要节点：

开始-对具有对称性的结构和单元进行几何优化-消除对称性并进行进一步的几何优化-比较两次运行的结果

1.开始

首先启动Materials Studio并创建一个新工程。

打开New Project对话框，输入urea作为工程名，单击OK按钮。

新工程将以urea为工程名显示于Project Explorer中。导入体系的晶体结构来研究尿素。

单击Import按钮打开Import Document对话框。导航至Structures/molecular-crystals/misc文件夹，双击urea.xsd文件。

尿素的晶体结构即显示于一个名为urea.xsd的3D原子文档中。验证结构的对称性。

单击Symmetry工具条上的Show Symmetry按钮，或菜单栏中的Build | Symmetry | Show Symmetry。

它表明空间群是P-421M。

2.对具有对称性的结构和单元进行几何优化

下一步是利用COMPASS力场对尿素进行几何优化。

单击Modules工具栏上的Forcite按钮，从下拉列表中选择Calculation，或者从菜单栏中选择Modules | Forcite | Calculation。

这将打开Forcite计算对话框。

将Task由能量转向Geometry Optimization，质量Quality to Fine。

点击More…按钮显示Forcite几何优化对话框。选中Optimize cell复选框并关闭对话框。

在Energy选项卡上，从Forcefield下拉列表中选择COMPASS。保持所有其他设置不变。

单击Run按钮并关闭对话框。

在Project Explorer中会打开一个名为尿素Forcite GeomOpt的新文件夹。由于库结构已经接近最优，因此计算完成的时间不超过1分钟，即达到规定的收敛准则。当完成时urea.xsd新文件夹顶部的XSD文档包含优化后的结构。

尿素Forcite GeomOpt文件夹中还有其他六个文件。txt文档包含作业的所有文本信息，特别是初始结构和最终结构的结构和能量参数值。txt文档包含最后一个作业执行状态。尿素能量图显示了优化过程中总能量的变化情况。尿素收敛图显示了收敛准则的变化，即能量变化，梯度范数和应力范数作为优化步骤的函数。一旦满足所有要求的标准，模拟就会停止。尿素晶胞图显示了晶胞参数的变化，尿素密度图显示了系统密度的变化。

打开图表文档urea Energies.xcd。

它看起来应该与下图相似。