本文为杨站长技术团队制作的《Materials Studio入门手册》第27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
MS入门手册（23）：Materials Studio建模 — 界面模型中原子的固定
MS入门手册（24）：Materials Studio建模 — 晶格失配度较大的界面：超胞模型
MS入门手册（25）：Materials Studio建模 — 晶格失配度较大的界面：根号模型
MS入门手册（26）：Materials Studio建模 — 六方晶系晶体界面
教程的写作时间是周末，小MS还在辛勤工作，不知道屏幕另一端的您是不是也和笔者一样认真学习我们的教程呢，希望小伙伴们也都不要松懈，就算是周末也可以稍微安排一点科研时间，否则很容易影响工作的持续性和状态，总之，我们开始吧。经过了几次的教程，我们终于差不多把各种情况的界面模型都进行了详细地讲解，晶格匹配度较好和较差的界面、四方晶系和六方晶系的晶体组成的界面、单层石墨烯表面等，以及界面模型的各种后处理：原子位置固定和移动、添加真空层等，相信如果小伙伴们认真跟着教程操作，都可以得到需要的界面结构。今天我们再对界面模型搭建的原子堆叠问题进行说明，涉及到界面模型的教程不多了，要珍惜每一次的机会。经常如果薄膜或者衬底由多种原子组成，在论文里就会说到阳离子-阳离子对位构型、阴离子-阳离子对位构型之类的问题，比如说当我们搭建TiN(001)[110]//MgO(001)[110]界面结构时，就会有两种不同的界面结构：Ti[N-Mg]O（也就是衬底TiN的N原子与薄膜MgO的Mg原子连接，或认为是TiN中Ti原子和MgO中O原子连接组成的阴离子-阳离子对位构型）和N[Ti-Mg]O（衬底TiN的Ti原子与薄膜MgO的Mg原子连接或TiN中N和MgO中O组成的阳离子-阳离子对位构型）。图片来源于Y Wang, et al. The interface characteristics of TiN(100)/MgO(100) multilayer on oxidized Si(100) substrate via first-principle calculations and experimental investigation, Molecular Simulation, DOI: 10.1080/08927022.2020.1808216可以通过改变切割表面时的“下刀”位置（top值）来切割不同原子排列的表面，例如上例中，两种构型是通过改变TiN晶体（也可以保持TiN表面原子排列一致，改变MgO晶体的表面原子排列）切割位置实现的。具体实现的步骤如下：仍然导入之前的TiN结构模型，菜单栏中Build-Surfaces-Cleave Surface选项，在Surface Box选项卡中输入切割晶面(001)，在Position的部分Top就可以通过控制切割位置从而切出不同表面。
选择Top值为0，可切成上图d中的样式，Top值为0.5即为上图中a的样式。
之后切割Mg(001)的表面模型，与两种不同原子终端的TiN(001)模型利用Build Layers功能，就可以搭建成上图中的两种不同离子对位的构型了。
对于两种晶体表面组成的界面，还可能有不同的层状堆叠方式这样的情况，A-B-C堆叠、A-B-A堆叠什么的，学习材料科学基础的时候就经常让人摸不着头脑，我们如何建立这种不同堆叠方式的模型呢，可以使用原点补偿功能来实现。同时这个功能也可以实现刚刚我们建立的两种不同构型，毕竟这也是不同的原子堆叠方式。现在我们使用原点补偿功能来实现上面的两种不同堆叠，这个功能在Build Layers对话框的Layer Details选项卡中。这样我们只需要切割一种TiN和MgO表面，对于另一种堆叠方式，在Origin offset中设置u=0.5、v=0.5就可以实现。
有小伙伴说到对于表面吸附模型吸附位置的问题，顶位、桥位、fcc位和hcp位如何处理，吸附位点对吸附稳定性有比较大的影响，这几种位置可以通过修改吸附原子的坐标来实现（小MS做C原子在Ir(100)表面的溶解-析出过程的吸附和析出模型就是这样做的），可以比较容易地确定x、y两个坐标，对于z坐标的设置，可以参考两种原子之间的化学键长度，或者将其放在四面体或八面体间隙的中心位置。这里就不给出相应的操作步骤截图了，课后小伙伴可以自行尝试，如果有任何问题，答疑环节我们会继续详细说明。利用表界面模型，我们可以实现很多结构和性能方面的研究，例如表面催化反应、环境有害气体吸附和分解、复合材料组分之间的相互作用、薄膜在衬底上的生长等。表界面模型是材料科学研究中十分重要的内容，因此我们用比较多的教程，对这部分内容进行了详细的说明，但是一定还是有一些没有考虑全面的问题，希望小伙伴能够将表界面模型建立中遇到的问题积极留言告诉我们，今天就到这里，下次我们接着进行我们的MS建模之旅。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。