MS入门手册（19）：Materials Studio表面吸附分子模型的建立

本文为杨站长技术团队制作的《Materials Studio入门手册》第19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！

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上两节课程我们介绍了表面模型的建立，以及可能出现的一些问题，小伙伴们都学会了吗？

今天，在之前所建立模型的基础上，小MS继续和大家说说如何建立表面吸附分子的模型。其实大家建立表面，大多数也是为了计算吸附、催化等反应性质的，所以小MS很理解大家急切的心理。

首先问大家一个问题，大家建立的表面模型有没有去几何优化一下呢？

可能大家都会比较着急，想要实际计算一下。但是表面模型的计算要比晶体花费时间多一些，也可能出现一些问题。所以大家可以先跟着我建模，我们下次再进行计算问题的解答。

如果大家正在计算，也可以通过Jobs区域先终止计算任务。可以在任务名称右击，在弹出的菜单中选择Action->Stop，就可以停止。

终止计算任务

当我们选择终止计算任务后，也会弹出下面的对话框，询问是否下载已经产生的结果。如果已经计算了一定时间，可以选择下载，这样之后可以进行续算。

对于表面、界面等较复杂的模型，特别是之后建立的较大的体系模型，都建议至少使用小型服务器进行计算，当然如果需要的话，可以联系我们的华算的超算中心，会为您提供最优质的服务哦。

是否下载计算数据

我们继续在上节课建立的有10 Å真空层的Ir(100)表面模型上，吸附一个CH₄分子。

有的小伙伴可能觉得，这个模型长得有点长，如果要局部放大或者缩小怎么处理，只要滚动鼠标的滚轮就可以实现放大和缩小的功能。如果按住鼠标滚轮拖动结构，或者按下快捷工具栏上的按钮，还可以实现整体结构的拖拽，把所关注的部分放置到屏幕中间的位置并放大。

这对于之后处理比较精细的建模问题，如加入原子等操作是十分方便的。例如在这里我们就可以把Ir(100)表面的最上层原子放大并在窗口正中间位置显示，方便对吸附的分子的位置等进行调整。

结构放大与位置调整

接下来我们开始准备一个CH₄分子结构。新建一个3D结构文件，利用画笔工具绘制一个C原子，按下键盘上的ESC键，可以改变显示方式，显示其为球棍模型。

之后利用快捷工具栏上的加H工具，添加H原子成为CH₄分子（也可以导入甲烷分子结构，结构文件位置Structures-> organics-> methane.msi，不过对于这样的简单结构，绘制起来还是比较方便的）。绘制好的CH₄分子结构如下图所示。

绘制好的CH₄分子结构

关于绘制结构模型的问题，也可以参考之前小强的教程（在这里是不是可以稍微吐个槽，那个教程中，涉及到苯环的绘制的时候，我还是觉得单双键交替的方式不是最好的，对于化学键还是选择部分双键比较合适），按住键盘上的Alt键之后双击某个化学键，就可以选中全部化学键。之后在Properties区域的BondType中进行化学键类型的修改，就是这里↓

就是这里，选择所有的化学键之后Partial double不好吗？

最后再进行加H的操作，就可以得到苯环结构。小伙伴们，更喜欢我的苯环的，挥舞一下小手手，给小MS一个赞哦。

苯环的结构

接下来我们把刚才得到的CH4分子（不是苯环哦，苯环是插叙）结构全部选中，Ctrl+C进行复制，再在Ir(100)结构文件中Ctrl+V进行粘贴，分子结构就粘贴到表面结构中了。是不是很简……啊，不，它为什么在这里？

CH₄分子的位置有点神奇

没关系，我们可以调整一下它的位置，只要选中整个分子，很困难？只要选中这个分子中的一些什么（一个原子，或者化学键也行），再在空白区域右击，选择选取分子或片段，都能够实现对于整个分子的选中。

选中整个吸附分子

接下来，按住键盘上的Shift键，再利用鼠标滚轮键（杨站长喜欢叫中键）拖拽，就可以将选中的片段拖拽到合适的地方了。

可以多旋转几个角度，保证吸附的分子结构在各个方向位置都是比较合适的（因为视角问题，有时候如果只是在某个方向看着位置比较合适，有的方向可能已经出了晶格）。

如果要进行比较细致的位置调整，可以按下键盘上的Shift+Alt+上下左右方向键，从而在各个方向上进行调整，放大结构可以使得每次调整更加精细。

Ir(100)表面吸附CH₄分子的结构

大家可以观察到，顶部好像多了几个原子。其实不是这样的，上面为底部原子的周期性镜像，在display style中选择original可以取消其显示，变得“正常”一些。关于这一点，杨站长有具体的解释。

https://www.bilibili.com/video/BV18S4y1P75E/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=2dcd596eaec39bf93a707fdfe0998f96

至此，我们就建立了一个表面吸附分子的模型，大家都学会了吗，可以多加练习，相信大家都能够成功的。

下次我们将继续以问答形式，对前一段时间可能涉及到的建模部分零散问题进行解答，如果大家有其他问题，可以留言，我们一定知无不言言无不尽，下期再见啦。

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