MS入门手册（17）：Materials Studio表面模型的建立
本文为杨站长技术团队制作的《Materials Studio入门手册》第17篇，共约100篇。本教程旨在从零开始带大家入门MS软件，文末可下载更多学习资料。紧跟杨站长，学会计算，拿下顶刊！
杨老师B站链接：https://space.bilibili.com/669166168
关于MS软件、答疑等，可加入QQ交流群提问：915466022
MS入门手册（2）：量子力学、分子力学、介观模拟方法，各模块重点介绍！
MS入门手册（3）：Materials Studio软件中所有的输入输出文件及其作用
MS入门手册（4）：Materials Studio文件和目录的建立、打开、关闭、命名/重命名、拷贝、移动和删除【建议收藏，方便日后查看】
MS入门手册（5）：Materials Studio制作高质量科技论文图片！
MS入门手册（6）：Materials Studio制作清晰形象的动画，生动演示分子动力学过程
MS入门手册（7）：3分钟学会催化/电池等领域的MXene结构的建模方法！
MS入门手册（8）：Materials Studio导入晶体结构和调整显示方式
MS入门手册（9）：Materials Studio建模之原胞与晶胞的小知识
MS入门手册（10）：Materials Studio从无到有建立晶体结构
MS入门手册（11）：Materials Studio晶体结构点缺陷建模：无序固溶体
大家好，欢迎大家继续关注我们的课程。上节课我们对计算结果文件进行了一些说明，让大家可以终于涉及到一些计算的问题，但是实际上我们还是要用比较长的时间进行建模的学习，继续进行建模课程，今天我们主要对于表面模型的建立方式进行说明。
小伙伴们可能会觉得性质计算是真正想要去做的内容，而建模只是一种辅助手段，但是实际上好的模型可以用最少的计算资源解决复杂的问题，有时候我们看文献，经常会被一些巧妙的模型吸引，自己去想的时候却很难想到这样的情况。
还记得有一次看讲座，把气泡简化成两层平面的分子，内外都是真空层，这样的模型比起一个巨大的气泡，要减少多少的计算量，所以建模是计算的第一步，甚至是最重要的一个环节。
很多时候我们需要使用到表面模型。对于吸附、催化等过程，表面是反应的基础，界面模型也是两个表面模型的组合。
接下来，我们以Ir晶体为例，切割一个Ir(100)表面。
首先导入Ir晶体模型，在菜单栏里选择Build->Surfaces->Cleave Surface选项，打开切割表面对话框
切割表面选项
切割表面对话框中的Surface Box选项卡中，可以选择要切割表面的晶面指数(h k l)，我们输入(1 0 0)。
Position位置选项包括Top，定义切割的顶端，可以改变这项数值，并且在结构文件中看到在哪个位置开始“下刀”。
Thickness是切割表面的厚度，可以通过调整厚度调整所表面模型的原子层层数。
另外可以选择使用H原子或其他原子对所切割表面的悬挂键进行饱和，可以对顶端、底端、两端进行加H或其他原子，也可以选择不加(Neither)，这个功能可以由Cap bonds on XX face with XX进行实现。
切割表面对话框
另外两个选项卡可以实现对所切割表面的U、V向量和切割后表面沿坐标轴的取向进行调节。
我们之后在切割含有根号的表面时会对其进行更加细致的讲解。现在我们仅设置这些参数，并单击Cleave（切割）按钮，即可得到3层的Ir(100)表面。
切割得到的Ir(100)表面
经常会有小伙伴问到表面模型应该包含几层原子的问题，实际上对于这个问题，最好的回答方式就是可以参考一下相关的文献，看一下做相似体系的其他研究者是如何操作的。
但是如果还是希望得到更加有参考意义的回答，这里可以稍作回应。可以首先切割层数较少的模型，进行试算，看一下是否有您所关注的现象，例如催化活性位点，或者需要的性质等，之后再建立一个层数比较多的模型。
当然，层数较多的模型是一个比较相对的概念，不同的体系有不同的解决方式。
对于由较少的元素组成的晶体，例如纯金属等，或者每层原子分布情况比较一致的晶体，如MgO等，5~7层的模型基本上是可以接受的。如果晶体本身比较复杂，例如Al2O3，可能切了5层之后甚至还没得到一个完整的重复结构（这几层还没有两层的原子分布是完全一致的），这个时候可以适当增加层数，从而得到更加完整的结构。
另外，有的文献中说到切割若干层原子，可能是若干层相同原子，也可能是一共有若干层，例如10层SiO2，可能是10层Si原子层和10层O原子层，而有的是加起来是10层（5层Si+5层O），这个也要细心分辨。
总之，对于切割表面应该保留多少个原子层的问题，要从结构本身、您所关注的问题、计算机的计算能力、其他研究者的结果等方面进行综合考虑，才能够对这个问题进行比较确定的解释。
在这里，希望大家在进行计算的时候多阅读文献，全面统筹考虑，祝大家一次成功。好啦，今天我们就说到这里，下次我们再介绍一些关于表面模型建立的细节问题，敬请期待。
Materials Studio
学习资料下载
下载链接！746页Materials Studio官方手册、中文版、答疑手册！
Materials Studio
MS入门捷径