本文为杨站长技术团队制作的《Materials Studio入门手册》第21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：915466022MS入门手册（20）：Materials Studio表面建模之吸附位置的精确控制
MS入门手册（21）：Materials Studio表面建模之分子位置的精确控制
MS入门手册（22）：简单界面模型的建立
今天我们继续界面模型的话题，照例先回答一下对于上次的教程可能提出的问题。有小伙伴问到，他想要做的是两个块体结构界面之间的成键等分析，希望两边的晶体能够与块体晶体性质相近。那么我们就来解决一下这个问题，其实解决思路大致就是：增加两侧结构的层数，不过实际上5~7层也是可以的，另外就是要固定部分非界面处原子。实际上，对于表界面反应，所能够影响到的区域并不大，几乎就是表面一层到两层这样的作用区间，所以我们可以将表面2~3层作为“作用区”，而固定更底层的原子作为“块体区”，几乎所有的论文中也是相似的操作。另外，对于表面吸附分子的模型，也可以将表面模型的2~3层下方的层中的原子固定。接下来我们具体讲解一下应该如何操作（希望您上节课建立的界面模型还没有删除，要养成每次课程保留之前结果的好习惯）。假设对于上节课建立的Ir(100)/diamond(100)模型，我们将界面附近的2层Ir原子层和2层金刚石原子层作为“界面作用区”，允许弛豫，即不固定，而将远离表面的3层Ir原子层和3层金刚石原子层作为“块体区”，加以固定，那么首先我们要选中需要固定的原子（可以按住Ctrl键实现选择，按住鼠标左键拖动选区从而包括所有需要固定的原子）。在菜单栏中选择Modify->Constraints，打开编辑限制对话框，可以固定的内容包括原子、测量（长度、角度等）和晶格常数，我们选择固定笛卡尔坐标和分数坐标（实际上对于晶体，只固定分数坐标是可行的）。这些原子的位置就被固定了。我们如何更加直观的看到哪些原子被固定了呢？可以通过改变显示方式进行实现。在晶体结构空白位置右键选择Display Style，在Atom选项卡中对于颜色部分进行设置，根据是否固定来对原子进行填色，我们就可以很直观地看到，红色的原子是被固定的，而灰色的原子未被固定，位置可以在几何优化中调整。根据上述步骤就可以实现两种块晶之间的界面的建模任务。另外有小伙伴也提到，好像建立的晶体模型两种晶体之间的距离有点大，emmm，好像的确是这样。一般来说我们可以将两种晶体之间的距离调整到2~3 Å左右比较合适，至于怎么调整？只需要选中之后根据之前教程中的方法将原子进行移动就可以了。还有小伙伴有疑惑，这个疑惑可能在介绍表面模型的时候就有了，就是为什么真空层最上面还有一层原子呢？这只是显示问题，其实最上面的那层就是最下面的那层，想一下这个晶体是无限重复的，就很好理解。不想看到它？也是可以的，显示问题就要在显示设置里调整，仍然打开Display Style对话框，在Lattice选项卡中将显示方式调整为Original可以解决，但是会有部分具有对称性的原子也不显示了，总之小MS还是喜欢默认显示方式，大家可以依心情选用。另外，在计算的时候MS可能会重新选择一个参考平面定义为xy平面，也就是说可能会看到您建立的模型中间一个真空层，两端原子层数好像和之前不一样了，没有关系，这都是显示问题，实际上的界面模型还是和之前一样，没有发生变化。只要牢牢记得这是一个周期性结构，再加以合理想象，一定会对各种显示问题更加的容忍。如果还是实在想象不出来，就用Display Style中的晶格显示范围，将c轴显示范围调大一点，可以帮助您看到至少一个比较完整的界面结构，所以，还是刚才那个没错吧？小MS诚不欺人的。今天我们的教程主要涉及了原子固定的问题，从而更加完美地解决表面吸附和晶体界面的问题，使得建立的模型与实际更加符合，同时可以大大减少计算量，仅对于“作用区”的部分进行研究，而忽略底层的“块体区”的影响，这样块体区的原子性质与块体晶体更为接近。另外我对界面建模过程中的一些显示问题进行了解答，希望大家在看到自己辛苦建立的模型之后，不会因为显示问题放弃，或者判断错误（我就发生过把表面模型的底当成顶固定起来的愚蠢事故），希望大家能够从今天的教程中有所收获，期待与您的下次见面。为了让科研党尽快上手Materials Studio并发表高档次文章，华算科技杨站长原创设计并经过多次迭代优化，推出了MS系列课程。结合案例深入浅出，带大家从入门到进阶，手把手带你扎扎实实、快速入门DFT理论计算！学员利用课上所学已发表Angew.、AM、AEM、Nature子刊、New Journal of Chemistry、Applied Surface Science等顶刊文章。报名方式：识别下方二维码报名，或者联系手机：18126387652。